一种基于VR的ECMO导丝扩张操作方法与流程

本发明涉及医疗操作培训，尤其涉及一种基于vr的ecmo导丝扩张操作方法。

背景技术：

1、体外膜肺氧合（ecmo）可以对重症心肺功能衰竭患者进行长时间心肺支持，用以在心肺手术时为患者进行体外的呼吸与循环，如重度心肺衰竭、心脏移植等手术中，除了能暂时替代患者的心肺功能，减轻患者心肺负担之外，也能为医疗人员争取更多救治时间。

2、ecmo运转时将患者的血液从静脉引出，通过体外膜肺氧合排出二氧化碳后，将氧合血回输到静脉或动脉中，因此在ecmo运转前，需要在患者体内进行血管内插管以及与体外膜肺连接的ecmo操作。但医疗ecmo操作具有高风险，任何ecmo操作错误都可能会危及患者生命，尤其是ecmo中导丝扩张的手术，通常受到医护人员的忽视从而减少培训和练习，而且现有对医护人员进行ecmo手术操作培训一般通过视频教学和人体模型ecmo操作实现，但视频教学培训中缺少实际操作过程，而人体模型ecmo操作中也缺少错误时的即时反馈，难以提高培训人员的ecmo操作技能。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于vr的ecmo导丝扩张操作方法。

2、本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是提供一种基于vr的ecmo导丝扩张操作方法，包括以下步骤：

3、s1、通过vr服务器搭建虚拟ecmo手术场景并通过vr头部显示器同步显示，虚拟ecmo手术场景包括有虚拟手术室场景、虚拟手术台、躺在虚拟手术台上的虚拟患者、插入虚拟患者血管内的虚拟导丝、虚拟ecmo设备、虚拟手术器械盘以及多个放置在虚拟手术器械盘内的虚拟器械，虚拟器械包括多个尺寸不同的虚拟扩张器；

4、s2、vr服务器通过vr头部显示器输出ecmo虚拟扩张器选择引导信息，使用者通过vr手部控制器对虚拟手术器械盘内的任一虚拟扩张器进行抓取操作，vr服务器记录ecmo虚拟扩张器选择数据；

5、s21、当ecmo虚拟扩张器选择数据与预设于vr服务器中的标准ecmo虚拟扩张器选择数据不同时，vr头部显示器即时输出ecmo虚拟扩张器选择错误提醒信息，重新执行步骤s2；

6、当ecmo虚拟扩张器选择数据与预设于vr服务器中的标准ecmo虚拟扩张器选择数据相同时，执行步骤s3；

7、s3、使用者通过vr手部控制器移动所选的虚拟扩张器沿着虚拟导线进行血管扩张操作，vr服务器记录血管扩张操作数据；s31、当血管扩张操作数据不落入预设于vr服务器中的标准血管扩张操作数据范围内时，vr头部显示器即时输出ecmo血管扩张操作错误提醒信息，重新执行步骤s3；

8、当血管扩张操作数据落入预设于vr服务器中的标准血管扩张操作数据范围内时，执行步骤s4；

9、s4、根据ecmo虚拟扩张器选择数据，覆盖并更新虚拟患者血管口径的大小，当患者血管口径小于预设于vr服务器中的目标口径时，根据当前虚拟患者血管口径的大小更新标准ecmo虚拟扩张器选择数据和标准血管扩张操作数据范围，重新执行步骤s2；

10、当患者血管口径等于预设于vr服务器中的目标口径时，执行步骤s5；

11、s5、vr服务器根据记录的ecmo虚拟扩张器选择数据、血管扩张操作数据的准确度生成培训评价结果。

12、作为本发明的进一步改进，所述步骤s3中移动所选的虚拟扩张器沿着虚拟导线进行血管扩张操作的具体方法为：移动所选的虚拟扩张器沿着虚拟导线进行血管扩张操作时，虚拟扩张器触碰到虚拟患者的血管时，根据虚拟患者血管变形的数值得出虚拟扩张器受阻数值，vr服务器根据虚拟扩张器受阻数值使vr手部控制器产生震动或者使vr头部显示器输出阻力提醒信息。

13、作为本发明的进一步改进，所述vr手部控制器产生震动的具体方法为：当虚拟扩张器受阻数值越大时，vr手部控制器产生的震动幅度和频率更大。

14、作为本发明的进一步改进，当受阻数值大于等于预设于vr服务器中的标准阻力数值时，vr头部显示器即时输出ecmo血管扩张操作错误提醒信息，重新执行步骤s3。

15、作为本发明的进一步改进，所述步骤s3和步骤s31中的血管扩张操作数据包括操作时长数据和虚拟扩张器受阻数值。

16、作为本发明的进一步改进，所述步骤s2中ecmo虚拟扩张器选择引导信息包括虚拟患者的虚拟检查报告，虚拟检查报告包括当前患者血管口径的大小。

17、作为本发明的进一步改进，所述虚拟检查报告中的当前患者血管口径的大小在每次执行步骤s2时任意在预设于vr服务器中的虚拟血管口径范围中选取一个数值。

18、作为本发明的进一步改进，当使用者多次重复执行步骤s2或步骤s3时，执行步骤s6：vr服务器通过vr头部显示器显示预设于vr服务器中的导丝扩张教学视频并重新执行步骤s2。

19、作为本发明的进一步改进，当使用者在步骤s2或步骤s3中将导丝偏离预设于vr服务器中的血管目标通道时，执行步骤s6。

20、作为本发明的进一步改进，所述步骤s21中ecmo虚拟扩张器选择错误提醒信息包括文字错误提醒信息、图像错误提醒信息、声音错误提醒信息或视频错误提醒信息；

21、所述步骤s31中ecmo血管扩张操作错误提醒信息包括文字错误提醒信息、图像错误提醒信息、声音错误提醒信息或视频错误提醒信息。

22、本发明的有益效果至少是：

23、1、本发明通过vr服务器搭建虚拟ecmo手术场景并通过vr头部显示器同步显示，虚拟ecmo手术场景包括有虚拟手术室场景、虚拟手术台、躺在虚拟手术台上的虚拟患者、虚拟ecmo设备、虚拟手术器械盘以及多个放置在虚拟手术器械盘内的虚拟器械，使培训人员置身在真实手术场景中，提高真实培训体验；同时通过vr头部显示器和如vr手柄等vr手部控制器实现导丝扩张的手术操作，提高真实性。

24、2、当使用者出现明显的操作错误时，重复执行培训操作，提高使用者的熟练度和培训的效果。

25、3、根据虚拟扩张器受阻数值使vr手部控制器产生震动可以让使用者切实地体会到导丝扩张的过程，同时具有即时反馈，使使用者能真实地感受到导丝扩张时手术过程。

26、4、根据记录的ecmo虚拟扩张器选择数据、血管扩张操作数据的准确度生成培训评价结果，便于培训人员进行后续的学习和培训。

技术特征：

1.一种基于vr的ecmo导丝扩张操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于vr的ecmo导丝扩张操作方法，其特征在于，所述步骤s3中移动所选的虚拟扩张器沿着虚拟导线进行血管扩张操作的具体方法为：移动所选的虚拟扩张器沿着虚拟导线进行血管扩张操作时，虚拟扩张器触碰到虚拟患者的血管时，根据虚拟患者血管变形的数值得出虚拟扩张器受阻数值，vr服务器根据虚拟扩张器受阻数值使vr手部控制器产生震动或者使vr头部显示器输出阻力提醒信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于vr的ecmo导丝扩张操作方法，其特征在于，所述vr手部控制器产生震动的具体方法为：当虚拟扩张器受阻数值越大时，vr手部控制器产生的震动幅度和频率更大。

4.根据权利要求2所述的一种基于vr的ecmo导丝扩张操作方法，其特征在于，当受阻数值大于等于预设于vr服务器中的标准阻力数值时，vr头部显示器即时输出ecmo血管扩张操作错误提醒信息，重新执行步骤s3。

5.根据权利要求2所述的一种基于vr的ecmo导丝扩张操作方法，其特征在于，所述步骤s3和步骤s31中的血管扩张操作数据包括操作时长数据和虚拟扩张器受阻数值。

6.根据权利要求1所述的一种基于vr的ecmo导丝扩张操作方法，其特征在于，所述步骤s2中ecmo虚拟扩张器选择引导信息包括虚拟患者的虚拟检查报告，虚拟检查报告包括当前患者血管口径的大小。

7.根据权利要求6所述的一种基于vr的ecmo导丝扩张操作方法，其特征在于，所述虚拟检查报告中的当前患者血管口径的大小在每次执行步骤s2时任意在预设于vr服务器中的虚拟血管口径范围中选取一个数值。

8.根据权利要求1所述的一种基于vr的ecmo导丝扩张操作方法，其特征在于，当使用者多次重复执行步骤s2或步骤s3时，执行步骤s6：vr服务器通过vr头部显示器显示预设于vr服务器中的导丝扩张教学视频并重新执行步骤s2。

9.根据权利要求8所述的一种基于vr的ecmo导丝扩张操作方法，其特征在于，当使用者在步骤s2或步骤s3中将导丝偏离预设于vr服务器中的血管目标通道时，执行步骤s6。

10.根据权利要求1所述的一种基于vr的ecmo导丝扩张操作方法，其特征在于，所述步骤s21中ecmo虚拟扩张器选择错误提醒信息包括文字错误提醒信息、图像错误提醒信息、声音错误提醒信息或视频错误提醒信息；

技术总结
本发明公开了一种基于VR的ECMO导丝扩张操作方法，包括以下步骤：S1、通过VR服务器搭建虚拟ECMO手术场景并通过VR头部显示器同步显示；S2、使用者通过VR手部控制器对虚拟手术器械盘内的任一虚拟扩张器进行抓取操作；S3、使用者通过VR手部控制器移动所选的虚拟扩张器沿着虚拟导线进行血管扩张操作；S4、根据当前虚拟患者血管口径的大小更新标准ECMO虚拟扩张器选择数据和标准血管扩张操作数据范围，重新执行步骤S2；S5、VR服务器根据记录的ECMO虚拟扩张器选择数据、血管扩张操作数据的准确度生成培训评价结果；采用上述步骤，使使用者能真实地感受到导丝扩张时手术过程，生成培训评价结果，便于培训人员进行后续的学习和培训。

技术研发人员：李斌飞,廖小卒,郑秋岳
受保护的技术使用者：中山市人民医院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29