一种可视化咽喉微创手术的技能模拟培训系统及方法

本发明涉及咽喉微创手术，具体涉及一种可视化咽喉微创手术的技能模拟培训系统及方法。

背景技术：

1、嗓音被喻为人的“第二张脸”，是人际交流和抒发情感的基本工具，咽、喉的健康是维护嗓音功能的基石。更重要的，咽喉解剖精细，位处要塞，下咽是吞咽和呼吸的必经之路，喉是呼吸要道及嗓音发生的原动器官，咽、喉的生理功能及其健康维护与大众生活质量甚至生命密切相关。当咽、喉发生器质性病变时，常常依赖咽喉嗓音外科干预治疗。近年来，随着临床对微创、精细化手术的需求提升和医疗技术、器械设备的进步，咽、喉科手术也逐渐从创伤巨大的开放性手术向内镜显微的微创手术发展。内镜化、精细化、微创化及最大限度保留或重建咽喉功能是咽喉微创显微外科发展的趋势。但是，由于咽喉器官位置深在暴露困难、解剖结构精细功能重要，咽喉微创显微外科手术面临着操作空间狭小，器械精巧、手术路径窄长、配合欠默契等现状，这往往对医生的微创技术、熟练度和精细度提出了更高的要求。

2、相较于腹腔、胸腔、盆腔等学科腔镜手术，咽喉微创(2d、3d内镜、3d外视镜或显微镜等)手术技能的模拟练习及培训研究探索，无论在国内外，都仍处于刚刚萌芽状态。咽喉微创手术尤为精细化及难以掌握，除了类似腔镜手术常见的纵深感掌握、力反馈、双手配合、手眼配合以外，还受空间狭小、病变暴露、器械众多及人机协调等影响。传统医疗教育中，低年资年轻医生通常只能通过同台手术或有限的手术视频反复研磨，缺乏动手机会，缺乏系统有效的操作培训，学习周期长，通常10年难培养一个优秀咽喉微创专家，因此开发有效合理、层级递进的咽喉微创手术模拟训练系统对于双手操作的咽喉嗓音显微外科专业人才的培养是至关重要的。因此，临床亟需研发一个标准化、规范化、可视化的咽喉微创手术模拟培训方法及系统来帮助年轻医生对咽喉嗓音微创外科手术技能的培养和提升。

3、在现有文献中，公开了一种箱式支撑喉镜手术模拟训练器，该模拟训练器包括箱体及喉体模拟训练模块，箱体的正面开设有器械操作口，器械操作口与喉体模拟训练模块之间的角度为锐角，模拟了手术时的口与喉的位置和角度；喉体模拟训练模块包括可穿孔的圆环及倒v型的胶条，模拟声门的结构，胶条位于圆环的后侧。上述箱式支撑喉镜手术模拟训练器通过箱体及喉体模拟训练模块的结合，在箱体上开设有器械操作口，将手术器械经由该器械操作口置入，到达箱内的喉体模拟训练模块的操作区域，进行相应支撑喉镜手术模拟操作。

4、但是，上述方案较为简单，非内镜下可视化操作，仅能简单模拟咽喉微创手术中喉的位置及状况，体验切开、缝合、打结等简单纵深感掌握和双手操作的装置，不便咽、喉腔内的操作学习过程监察记录，缺乏关于咽喉微创关键技术要点：如夹取、牵引、穿带、裁剪、剥离、精准缝合等针对性、模块化、层级递进的系统训练，缺乏客观学习评价方法和标准，不便反馈学习，难以实现标准化、规范化、可视化的咽喉微创手术模拟训练。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明目的之一在于提供一种可视化咽喉微创手术的技能模拟培训系统，解决上述传统的问题，其能够帮助耳鼻咽喉科规培医生对咽喉嗓音微创外科手术技能的培养和理解，协助咽喉嗓音专科医生对咽喉微创技术的规范和熟练掌握。

2、本发明目的之二在于提供一种基于该技能模拟培训系统的可视化咽喉微创手术的技能模拟培训方法。

3、本发明目的之一采用如下技术方案实现：

4、一种可视化咽喉微创手术的技能模拟培训系统，包括临床咽喉模拟操作模块、培训信息跟进模块、成绩评估模块、数据储存模块及后台服务模块，所述临床咽喉模拟操作模块用于通过模拟现场咽喉微创手术的场景，并通过图像/视频采集，获取对应的培训项目的培训操作数据；所述培训信息跟进模块用于登录培训学员的信息，以及记录其每次培训操作成绩；所述成绩评估模块用于根据所述临床咽喉模拟操作模块所反馈的培训操作数据，通过对比对应的培训项目的标准操作数据及评分制度，评估其模拟培训考核成绩；所述数据储存模块用于储存所述临床咽喉模拟操作模块、培训信息跟进模块、成绩评估模块所提供的信息；所述后台服务模块分别与所述临床咽喉模拟操作模块、培训信息跟进模块、成绩评估模块、数据储存模块通讯连接，用于处理临床咽喉模拟操作模块、培训信息跟进模块、成绩评估模块、数据储存模块之间的通讯数据。

5、优选地，所述临床咽喉模拟操作模块包括模拟训练装置、多个模拟训练模块、咽喉微创手术器械、模拟训练内窥镜装置、显示系统及托手架；所述模拟训练装置包括箱体及设于所述箱体内的斜型卡座，所述箱体的正面为倾斜设置，所述箱体的正面开设有置于正中位置的器械穿设口及位于所述器械穿设口的上方的内窥镜穿设口，所述内窥镜穿设口用于供模拟训练内窥镜装置的穿设，所述器械穿设口用于供咽喉微创手术器械的穿设以对所述模拟训练模块进行咽喉微创手术技能模拟操作，所述斜型卡座用于放置所述模拟训练模块；所述显示系统与所述模拟训练内窥镜装置电性连接。

6、优选地，所述临床咽喉模拟操作模块包括夹环套柱培训项目、穿隧道培训项目、拉环牵引夹珠培训项目、精准裁剪培训项目、精准缝合培训项目及喉腔缝合打结剥离培训项目。

7、优选地，在夹环套柱训练项目中，评分制度为：要求双手配合，左右手钳依次交替把空心环套套在不同的金属棒柱上，10分钟内完成20个金属棒柱的套取，金属棒柱跌落一次扣5分，空心环套在金属棒柱上放置错误，一次扣5分，夹扁一个空心环套扣5分，第一底板移动一次扣5分，80分以上才算合格；

8、在穿隧道培训项目中，评分制度为：要求双手配合，5分钟内完成8个隧道的穿引，将丝绒线依次穿设于各空心圆环内，第二底板移动一次扣5分，80分以上才算合格；

9、在拉环牵引夹珠培训项目中，评分制度为：要求双手配合、10分钟内完成直钳将皮筋牵引缠绕6组立柱上，以及将塑料球放置6个立柱上，皮筋弹脱一次扣5分，塑料球跌落一个扣5分，第三底板移动一次扣5分，80分以上才算合格。

10、优选地，在精准裁剪培训项目中，评分制度为：要求双手配合、一处裁剪偏离超过3mm扣5分，要求双手配合、5分钟内完成，80分以上才算合格；

11、在精准缝合培训项目中，评分制度为：要求双手配合、10分钟内完成10个精准缝合及打结，一处缝合偏离超过2mm扣5分；80分以上才算过关；

12、在喉腔缝合打结剥离培训项目中，评分制度为：要求双手配合10分钟内完成一侧葡萄皮的剥离，葡萄跌落算失败，出现一处部分葡萄肉被切除扣5分，没有应用托手架扣5分，80分及格。

13、优选地，所述培训信息跟进模块包括学员信息、培训项目、培训次数、培训等级、考核标准及考核操作成绩。

14、优选地，所述成绩评估模块包括图像对比分析模块及操作评分模块，所述图像对比分析模块用于获取对应的培训项目的标准操作数据，进行对比与分析，得出该学员的操作情况；所述操作评分模块用于获取对应的培训项目的评分制度，评估其模拟培训考核成绩。

15、优选地，所述可视化咽喉微创手术的技能模拟培训系统还包括与所述后台服务模块通讯连接的提示模块，所述提示模块用于实时根据临床咽喉模拟操作模块所反馈的培训操作数据，对培训学员的操作进行提示，并记录每个培训学员的错误操作。

16、优选地，所述可视化咽喉微创手术的技能模拟培训系统还包括与所述后台服务模块通讯连接的前期模拟装置调整模块，所述前期模拟装置调整模块用于训练培训学员对临床咽喉模拟操作模块中的内窥镜的亮度、焦距及角度的调整熟练度。

17、本发明目的之二采用如下技术方案实现：

18、一种可视化咽喉微创手术的技能模拟培训方法，所述技能模拟培训方法应用于上述所述的可视化咽喉微创手术的技能模拟培训系统，所述技能模拟培训方法包括如下步骤：

19、s1：获取培训学员信息及培训项目，根据培训项目，配置对应的培训项目的标准操作数据及评分制度；

20、s2：采集培训学员在临床咽喉模拟操作模块中的培训操作数据，其中，培训操作数据包括操作图像信息和/或操作视频信息；

21、s3：将培训操作数据与标准操作数据进行对比分析，得到错误操作数据；

22、s3：根据评分制度的内容，对错误操作数据进行评分，得到该学员在该等级中的评分数据，并记载评分成绩；

23、s4：若评分成绩满足培训考核要求，则考核结果为通过，若评分成绩不满足培训考核要求，则考核结果为不通过，反馈错误操作数据。

24、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

25、1、本发明的可视化咽喉微创手术的技能模拟培训系统通过模拟咽喉显微外科(支撑喉镜)手术场景，结合咽喉专家临床经验，形成了支撑喉镜模拟训练模型及各类具有咽喉科特色的个性化模块，系统的组成、结构及材质的选择都经过了咽喉头颈临床专家充分的考量和实践，便于初级咽喉专业人才门槛级手术技巧的培训。

26、2、本发明的可视化咽喉微创手术的技能模拟培训系统通过借鉴腔镜模拟培训的先进理念及培训方案，结合咽喉微创手术的难点、痛点及解剖特点，重新设计模拟培训模块及临床应用场景。通过利用可视性内窥镜及6个具有咽喉科特色的专属模块，充分模拟咽喉显微外科手术场景，且不受限于高级别显微设备、培训场地，无需消耗活体动物标本。该发明丰富了咽喉显微外科手术技能培训场景，多方面地培养了咽喉微创手术所需要的双手操作、手眼配合及其对协调度和精准度的需求，更适合于低年资医师或咽喉专业人才的咽喉微创手术技能培训，缩短了咽喉微创手术培训周期。