[0001] 本发明涉及冰冻病理取材技术领域，尤其涉及一种基于VR的术中冰冻病理取材模拟系统。

[0002] 在现有技术中，当在手术的过程需要对患者进行病灶处的病理取材时，目的通常采用的方法是利用医生的经验，采用穿刺针等工具进行病理的取材，但是此种方式在对取材的准确性上存在一定的不足，且在对病理进行找寻时需要消耗较长的时间，不便于快速且高效地对病灶处进行取材，随着科技的发展和进步，利用VR技术来辅助实现对于病理的取材，正在成为一种主流的肿瘤治疗方式，利用VR技术可以通过仿真和虚拟成像的方式实现对于病灶处的快速标记和指示，从而高效实现对于病理处的取材；

[0003] 经检索，中国专利申请号为201610891628.4的专利，公开了一种基于VR技术的医疗手术模拟仿真系统，包括：数据库存储单元：其存储有多种医疗器械的模型元素信息，对应该医疗器械的性能信息和涉及到该医疗器械的手术类型信息，场景构建单元：在虚拟环境区域调取数据库存储单元内的数据信息将每个医疗手术对应的全部操作过程进行图像视频编辑和虚拟现实成像单元。

[0004] 上述专利中的一种基于VR技术的医疗手术模拟仿真系统存在以下不足：虽然可以在虚拟现实的环境中实现对于医疗手术的演练操作，但是在操作的过程中无法有效将演练操作和病理处的识别进行整合，即在进行病理取材时无法准确且快速地对需要进行手术处理的病灶处进行标定和找寻，使得操作人员即使基于VR技术可以熟练进行实战操作时，但是还需要消耗时间对病理取材处的位置利用肉眼进行观察，从而会延长低于病理进行取材的时间以及对于病理位置进行取材时的准确性。

[0044] 下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

[0045] 下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

[0046] 实施例1：

[0047] 一种基于VR的术中冰冻病理取材模拟系统，如图1至图2所示，包括数据存储模组、VR识别模组和处理分配模组；

[0048] 所述数据存储模组对各种不同的肿瘤类型的肿物特征进行记录和存储，存储时将已有的病理取材后的肿物样品拍照后进行分类归纳，建立多个子文件夹，本实施例中数据存储模组集成于数据存储器内，存储器型号为大华DH‑ESS5048S‑R，每个子文件夹所包含的技术特征包括：

[0049] 肿瘤性质：

[0050] 1：肿瘤的良、恶性以及恶性程度的高低；

[0051] 2：每种肿瘤类型所包含的对应治疗方案，如手术、放疗或者化疗；

[0052] 肿瘤取材所需事项：

[0053] 1：对患者的姓名、性别、年龄和床号信息进行采集；

[0054] 2：对取材的工具进行选取，如镊子、剪刀和手术刀具，采样时避开坏死区和出血区；

[0055] 3：对取材的部位、大小和数量进行记录；

[0056] 取材流程：

[0057] 1：取材准备：结合患者自身影响学的检查结果，对穿刺针的规格进行选取；

[0058] 2：在VR识别模组的引导下，利用VR识别模组对采样的病变部位进行标记后利用活检枪将穿刺针刺入到病变部分内进行取材；

[0059] 特殊病变取材事项：

[0060] 1：针对于消化系统病理样品的取材，在对食管和胃部进行取材时，沿着其轴线剖开后，对病变处及其两端正常组织进行取材；

[0061] 2：针对于小肠和大肠的病理样品的取材，在取材时对肠系膜淋巴结进行取材；

[0062] 3：针对于肝胆处的病理取材，其在取材时对病理处的肝组织进行取材。

[0063] 所述VR识别模组包括VR眼镜以及集成于VR眼镜内的收音器、摄像头和扬声器，其中VR眼镜品牌优选为pico，其具有重量分布均匀，佩戴舒适，分辨率较高，可以在对病理进行取材时提供更加清晰的视觉体验。

[0064] 当病理医生头戴VR眼镜后，利用处理分配模组在数据存储模组中对肿瘤性质、肿瘤取材所需事项以及取材流程进行选定后，利用VR眼镜构成完整的医学模型，基于医学模型演示在对病理进行取材时的完整步骤，如穿刺针的刺入角度和刺入方向，穿刺针在对病理进行取材时的移动轨迹和穿刺取材时深度；

[0065] 在取材时摄像头对病理取材过程进行图像采集，采集过程中对病理医生的手法，如采集时手部和腕部的姿势进行监测，当手部和腕部的姿势出现扭曲时或者出现较大幅度的抖动时，扬声器发出报警信息提示病理医生对于姿势进行调节；

[0066] 所述VR识别模组在进行病理取材时，其具体包括以下步骤：

[0067] S1：病理医生将VR眼镜配载于头部；

[0068] S2：在数据存储模组集成的终端设备中对肿瘤性质、肿瘤取材所需事项以及取材流程进行选定；

[0069] S3：选定完毕后激活VR识别模组，利用VR眼镜将虚拟影像投射于病理之上；

[0070] S4：虚拟影像具体包括对于病理病灶处的标记，标记的内容包括对于病理处的描边，描边利用具有颜色的线条对病理处进行框选；

[0071] S5：当病灶的数量多于两组时，描边的过程中对于不同的病灶处用不同颜色的线条对于病理处进行框选区分；

[0072] S6：框选完毕后将病灶的取材步骤通过虚拟影像的方式进行投射；

[0073] S7：病理医生在对病灶处进行病理取材时按照虚拟影响投射的步骤对病理进行取材；

[0074] S8：取材时偏离既定的描边路径时，扬声器在监测到路径偏移时发出警示。

[0075] 所述处理分配模组用于对数据存储模组和VR识别模组之间建立连接，所述处理分配模组具体包括选定模块、处理模块和视觉回馈模块，其具体型号优选为CI6273BSE017457R1，选定模块将病理图像和数据存储模组中已有的肿物图片进行比对，从而根据病理图像选取最为有效的病理取材方式；

[0076] 处理模块用于将病理取材方式输入至VR识别模组内，使得VR识别模组根据病理取材方式进行病灶的取材；

[0077] 视觉回馈模块根据病理取材方式将产生的VR试听数据输入至VR识别模组内。

[0078] 本实施例中，当需要进行病理取材时，相对于传统的利用病理医生的经验对病理进行取材，使用模拟系统对于病理进行取材，降低了由于意外而造成的病理取材不够准确，无法精确对于病理处进行识别，以及在对病理进行取材时伤害到血管和动脉的情况；

[0079] 利用模拟系统缓解了病理医生在取材时的压力，通过对病灶处进行标记和描边，使得病理医生在取材时只需按照标记的路劲进行取材即可，省略了对于病理进行找寻的时间，从而大大提高了对于病灶处进行取材的效率，有效降低病人在治疗过程中的痛苦。

[0080] 实施例2：

[0081] 一种基于VR的术中冰冻病理取材模拟系统，所述数据存储模组在进行操作的过程中，其具体操作流程包括以下步骤：

[0082] 1：数据产生，即数据的产生依赖于日常的病人的病理取样后的存档以及各类数据记录，针对于不同的病理切片如肿瘤病理切片，通过对多组病理切片的分析结果进行记录，可以对肿瘤的类型、分级和分期进行判断；

[0083] 2：数据处理，利用应用服务器对数据进行分类归纳后将其输送至不同的存储复位器内，其中根据存储类别分为数据库服务器和文件复位器；

[0084] 3：对数据进行管理，根据数据访问的频率将其进行在线存储、近线存储或者离线存储。

[0085] 实施例3：

[0086] 一种基于VR的术中冰冻病理取材模拟系统，当取样人员在对病理取材之前，基于VR识别模组进行实战操作训练，以帮助医生和医学学生提高手术技能和减少手术风险；

[0087] VR识别模组在术前可以通过动态仿真进行实训，使得医生和医学学生更加熟练的对病理取样的各项流程进行操作，从而在实际操作过程中减少病患等待时间，加快对于病理处的取材速率；

[0088] 当利用VR识别模组基于VR技术进行3D手术操作模拟，需要准备以下硬件和软件设备：VR眼镜、手柄、运动捕捉设备和计算机，模拟操作包括以下步骤：

[0089] 1、根据真实手术场景，使用3D建模软件(如Blender、Maya等)进行手术场景的建模，精确还原手术区域的结构和组织；

[0090] 2、根据手术器械的特征和功能，使用3D建模软件进行手术器械的建模，在建模过程中，对器械的形状、尺寸以及操作时的力反馈进行识别和判断；

[0091] 3、使用运动捕捉设备(如Leap Motion、Kinect等)获取用户手部和身体的动作信息，运动捕捉设备准确地识别用户的手指和手部动作，并将其反馈到系统中；

[0092] 4、设计用户UI，包括手术场景的选择、手术器械的选择，用户界面提供准确的视觉和力反馈信息，以增加沉浸感；

[0093] 5、根据手术过程的特点，设计手术操作的仿真算法，并根据用户的操作给出实时的反馈，当用户操作不当时，系统可以提醒用户并给出操作建议；

[0094] 6、设计不同难度的训练模式，逐步提高用户的手术技能，训练模式包括手术操作的速度要求、器械的选择和手术场景的复杂程度等因素；

[0095] 7、设计数据分析算法，对用户在训练过程中的手术操作进行评估，通过分析评估结果，为用户提供个性化的训练建议和技能提升方向。

[0096] 以上所述，为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内结合现有技术或公众常识，在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。