技术领域:
本发明是涉及一种医疗训练的多媒体辅助系统,尤其是一种可利用实时图像提供返馈信息的医疗训练的多媒体辅助系统。
背景技术:
:
虚拟现实技术(virtualreality,vr)为近年来计算机多媒体技术发展的新兴科技,它整合了计算机的软硬件,仿真真实环境或实物性质,配合计算机运算的速度、绘图和动画处理的能力,以及适当的操作接口,通过让用户能够在及时、交互的操作环境中来学习、训练和模拟测试。
目前虚拟现实技术应用在复健医学的实例中,包括虚拟现实踏车训练系统、虚拟现实手部连续被动运动复健系统及虚拟现实惧高症评估训练系统等。同理,应用在医学领域中更有:虚拟外科手术规划、仿真训练系统、远距外科手术接口以及虚拟人体解剖交互式教育系统等,对于医疗科技的发展将有重大的影响。
虚拟现实目前在医学上的应用多着重于利用虚拟现实技术开发训练医学院学生学习人体解剖学、病理学,手术前复杂开刀程序的仿真规划,手术过程操控内视镜以及手术结果的预测等等。美国国家医学图书馆发展了一个标准的数字式人体光盘数据库,做为医学院生理解剖教学使用。piper等人也开发完成一种融入式下肢生物力学虚拟现实仿真系统。未来此种系统可扩展到仿真人体全身的虚拟尸体(virtanlcadaver),让使用者能利用头盔显示器和触觉感应手套在虚拟尸体中游走,以了解身体中各器官间的相关性以及在治疗过程中的反应。除此之外,虚拟现实技术也可用来建构开刀手术仿真系统,供年轻医师重复操练开刀手术的程序以及器械的操控,使医师如同飞行员在飞行训练仿真器中的训练方式相同以增进开刀熟练度及技术。
然而,由于手术的复杂性高,也常常伴随病患的体质或身体状况有所不同,而在手术过程中有突发状况,或者出现一些新手医师在受训时没有遇过的情况,而使的医师的手术训练时间更长,因此,如何开发一种智能医疗训练系统,使医师能够通过训练,提高医疗手术的精准性与成功率,乃为业界亟欲解决的问题所在。
技术实现要素:
:
本发明的目的在揭示一种医疗训练的多媒体辅助系统,其包含:一医疗训练数据库,包含一第一训练数据库、以及一运算单元;一虚拟现实图像穿戴设备,用提供一用户穿戴,虚拟现实图像穿戴设备是通过一网络与医疗训练数据库链接,并将一实时图像传至医疗训练数据库;一多重体感侦测单元,用以侦测用户的动作后产生至少一动作信号,并将动作信号传输至医疗训练数据库;据此,运算单元依据动作信号与实时图像提供一返馈信息。
所述的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其中,多重体感侦测单元包含腕部传感器。
所述的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其中,第一数据库包含一图像数据库,运算单元包含一图像识别单元,用以比对图像数据库与实时图像。
所述的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其中,包含一训练目标设置单元,当返馈信息满足训练目标设置单元后,医疗训练数据库产生一第二训练数据库。
所述的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其中,图像数据库包含来自一远程的医师实地手术直播图像。
所述的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其中,更包含一医疗仪器信息撷取单元,用以撷取用户操作仪器的角度或路线信息。
所述的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其中,医疗仪器信息撷取单元包含一探头。
所述的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其中,更包含一实时通讯单元,提供用户进行训练时,与远程的医师进行实时通讯。
所述的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其中,多重体感侦测单元是设置于硅胶手环或手套内。
所述的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其中,医疗训练数据库包含超音波、内视镜的医疗图像,并与一服务器链接。
据此,可以让使用者进行医疗训练时,以第一视角的方式将操作的画面如实的呈现,以利此医疗训练的多媒体辅助系统进行比对并提供返馈信息。
此外,本发明所提出的医疗训练的多媒体辅助系统,在实际应用上,第一训练数据库可以是既定的训练课程内容,或者,也可以是来自海内外异地的资深医师正在进行的实际手术画面,特别是在特殊病例的教学上,可以让实习医生更迅速的吸收医学知识。
再者,通过训练目标设置单元来进行训练状况监控,同时,也可以分难易度,根据实习医生的经验,使模拟训练依照难易度的顺序提供。
附图说明:
图1为本发明的一种医疗训练的多媒体辅助系统的示意图。
图2为本发明的另一种医疗训练的多媒体辅助系统的示意图。
图3为本发明的另一种医疗训练的多媒体辅助系统的示意图。
图4为本发明的另一种医疗训练的多媒体辅助系统的示意图。
附图标记:
医疗训练的多媒体辅助系统1
医疗训练数据库10
第一训练数据库11
运算单元12
虚拟现实图像穿戴设备20
实时图像21
多重体感侦测单元30
动作信号31
返馈信息32
训练目标设置单元40
第二训练数据库13
医疗仪器信息撷取单元50
探头51
实时通讯单元60
具体实施方式:
以下将详述本发明的实施例,其细节亦呈现于相关的图式,不同图式中相同的编号或标记表示相同的组件或概念。本发明实施例的说明将配合相关的图式进行。
请参考图1,为本发明的一种医疗训练的多媒体辅助系统1的示意图。其包含:一医疗训练数据库10、一虚拟现实图像穿戴设备20以及一多重体感侦测单元30。其中医疗训练数据库10包含一第一训练数据库11、以及一运算单元12。而虚拟现实图像穿戴设备20,是用以提供一用户穿戴,虚拟现实图像穿戴设备20可以通过一有线网络或一无线网络与医疗训练数据库10链接,将一实时图像21传至医疗训练数据库10,在此,使用者可为一实习医师,当戴上此虚拟现实图像穿戴设备20时,可以参考第一训练数据库11中的既有训练教材或者是训练操作指示,进行模拟手术演练,而在模拟手术操作的过程中,虚拟现实图像穿戴设备20上面可设置一摄影机,以第一视角的方式将实习医师的视野进行录制,做为前述的实时图像21,并将此实时图像21传回医疗训练数据库。
而多重体感侦测单元30,是用以侦测使用者的动作,根据所侦测到的动作产生至少一动作信号31,并将动作信号31传输至医疗训练数据库10;据此,运算单元12依据动作信号31与实时图像31并且比对第一训练数据库11后,提供一返馈信息32。举例来说,如果第一训练数据库11是训练操作指示,则运算单元12便会比对动作信号31与实时图像31是否符合训练操作指示的内容,据此,提供一个返馈信息32给使用者,用以进行后续的检讨与分析。
更进一步地,多重体感侦测单元30主要是用于侦测使用者的动作或体态,因此,布建在使用者身上尤佳,视情况可选择例如腕部传感器,或者,使用磁感追踪器、惯性传感器、光学追踪器、或整合3轴加速传感器、陀螺仪与电子罗盘等,并不特别局限,此外,设置的方式亦不特别局限,例如,可以把多重体感侦测单元设置在硅胶手环或手套内,只要能依照需求感测使用者的特定动作或特定体态即可。
在一实施例中,使用者为一实习医生,准备进行一微创手术的模拟练习,因此,为了侦测此实习医生在操作过程中,手部的细微动作是否正确,则此多重体感侦测单元30则选用腕部传感器、以及在手指布建多个多重体感侦测单元30的手套,实习医生穿戴腕部传感器与手套后,并戴上虚拟现实图像穿戴设备20,开始进行微创手术的模拟练习,此时,由虚拟现实图像穿戴设备20会传达以实习医生为第一视角的一实时图像21、腕部传感器与手套上的多重体感侦测单元30则会将实习医生的多个动作信号31传输至医疗训练数据库10,据此,运算单元12依据动作信号31与实时图像31比对第一训练数据库11之后,提供一返馈信息32至虚拟现实图像穿戴设备20。此外,通过实习医生的第一视角所传达的实时图像21,也可以用来训练后的回顾与分析。
请参考图2,为了让实习医生的学习更有效,因此,第一训练数据库11可以包含一图像数据库111,而运算单元12则包含一图像识别单元121,用以比对图像数据库111与实时图像31,更进一步地,图像数据库111更可包含来自一远程的资深医师的实地手术直播图像,据此,可以汇集资深医师的教学经验与经典案例,收录成熟的各种操作技术要点、练习要领,以利纳入辅助训练,也可以模拟临床的不同演练布局,让医师重点集中训练。
此外,请参考图3,在一实施例中,本发明所提出的医疗训练的多媒体辅助系统1更进一步包含一训练目标设置单元40,当返馈信息32满足训练目标设置单元40后,医疗训练数据库10产生一第二训练数据库13。据此,可以有效的训练搭配持续的训练状况监控,同时,也可以分难易度,根据实习医生的经验,使模拟训练依照难易度的顺序提供,在实习医生模拟手术的操作有达到目标设置单元40后,即可晋级到难度更高或复杂程度更高的仿真手术目标,而此时,医疗训练数据库10产生一第二训练数据库13,换句话说,第二训练数据库13的难度或复杂程度,会比第一训练数据库11更高。
整体来说,第一训练数据库11与第二训练数据库13所包含的内容可以有超音波或内视镜的医疗图像,或是各种手术的影片与操作流程说明等,并且,由于数据长期累积下来可能过于庞大,因此,可以与一服务器链接,用以储存包含第一训练数据库11与第二训练数据库13的数据、医疗仪器信息撷取单元50所撷取的操作仪器的角度或路线信息、或者是实时图像21与动作信号31、返馈信息32等的历史数据,以利实习医生进行后续的操作校正与操作分析,尽速提升其手术或医疗经验。
请参考图4,在另一实施例中,此医疗训练的多媒体辅助系统1更包含一医疗仪器信息撷取单元50,用以撷取所述用户操作仪器的角度或路线信息,并将此信息传送给运算单元11,主要是因为在手术时,医生必须操作机台或器械,因此,除了通过了解实习医生本身的体感动作或手势动作讯息,了解其操刀的熟练度,也需要了解其操作器械的正确性,因此,通过医疗仪器信息撷取单元50,可以侦测实习医生在操作器械时的时间、角度、方向等,因此,此医疗仪器信息撷取单元50的形式并不特别局限,只要能依照需求,侦测特定器械的动态即可,例如,使用检测仪器的探头51,来完成以上功效。
此外,本发明所提出的医疗训练的多媒体辅助系统1,更可以包含一实时通讯单元60,用以提供实习医生在进行训练时,与远程的资深医师进行实时通讯,包含图像的实时通讯,或语音的实时通讯等,举例来说,可以通过zigbee语音传输方式、或采用微型麦克风、扬声器、或耳机的方式进行。
要特别说明的是,本发明所提出的医疗训练的多媒体辅助系统,在实际应用上,第一训练数据库11可以是既定的训练课程内容,或者,也可以是来自海内外异地的资深医师正在进行的实际手术画面,特别是在特殊病例的教学上,可以让实习医生更迅速的吸收医学知识。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例公开如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本发明的技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
1.一种医疗训练的多媒体辅助系统,其特徵在于,包含:
一医疗训练数据库,包含一第一训练数据库、以及一运算单元;
一虚拟现实图像穿戴设备,用提供一使用者穿戴,所述虚拟现实图像穿戴设备是通过一网络与所述医疗训练数据库链接,并将一实时图像传至所述医疗训练数据库;
一多重体感侦测单元,用以侦测所述使用者的动作后产生至少一动作信号,并将所述动作信号传输至所述医疗训练数据库;
据此,所述运算单元依据所述动作信号与所述实时图像比对所述第一训练数据库后提供一返馈信息。
2.根据权利要求1的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其特徵在于,所述多重体感侦测单元包含腕部传感器。
3.根据权利要求1的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其特徵在于,所述多重体感侦测单元是设置于硅胶手环或手套内。
4.根据权利要求1的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其特徵在于,所述第一训练数据库包含一图像数据库,所述运算单元包含一图像识别单元,用以比对所述图像数据库与所述实时图像。
5.根据权利要求4的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其特徵在于,所述图像数据库包含来自一远程的医师实地手术直播图像。
6.根据权利要求1的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其特徵在于,包含一训练目标设置单元,当所述返馈信息满足所述训练目标设置单元后,所述医疗训练数据库产生一第二训练数据库。
7.根据权利要求1的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其特徵在于,更包含一医疗仪器信息撷取单元,用以撷取所述用户操作仪器的角度或路线信息。
8.根据权利要求7的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其特徵在于,所述医疗仪器信息撷取单元包含一探头。
9.根据权利要求1的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其特徵在于,更包含一实时通讯单元,提供用户进行训练时,与远程的医师进行实时通讯。
10.根据权利要求1的一种医疗训练的多媒体辅助系统,其特徵在于,所述医疗训练数据库包含超音波、内视镜的医疗图像,并与一服务器链接。
技术总结