CN106856067A - 一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置，该训练装置包括模拟纤维支气管镜、模拟假体模型、主机和显示器；模拟纤维支气管镜的最前端固定设置两信号发射器，两信号发射器分别用于追踪模拟纤维支气管镜的位置和方向并发送到主机；模拟假体模型包括模拟人头以及用于模拟人体气道结构的假体框架，模拟纤维支气管镜通过模拟人头的口或鼻进入假体框架，假体框架根据预设范围限定模拟纤维支气管镜的运动轨迹，假体框架的入口处还设置有阻力提供装置，用于对模拟纤维支气管镜的行进进行限制；主机内设置有纤维支气管镜训练系统，可以用于对纤支镜操作者进行进阶训练，可作为评价临床医生是否具有在患者身上安全实操纤支镜的量化考核标准。

Description

一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置

技术领域

本发明是关于一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置，涉及虚拟现实模拟技术领域。

背景技术

在纤维支气管镜的模拟教学中，基于不同模拟教具的教学手段大致可分为两类：增加操作灵活性的熟练性训练和提高内镜下解剖结构辨识力训练。前者基于非解剖的教学模具，后者基于可视化软件和系统。虚拟现实模拟装置(Virtual Reality Simulator，VRS)则同时兼具了灵活性训练和解剖辨识训练这两类教学手段的特点，是目前较为先进的模拟教学工具。

现有技术中有类似产品，例如Simbionix GI-Bronch Mentor、AccuTouchFlexible Bronchoscopy Simulator等。但是此类产品是基于国外人群的气道解剖特点设定，无法真实吻合国内人群的实际情况。另外，此类产品尚不具备气道结构异常的设计，无法涵盖真实临床情况，尤其是不能提供困难气道插管的训练。而且，此类产品缺乏证据支持的评分标准，不能对操作者的操作过程给出客观、准确的评分，进而无法评价临床医生是否具有在患者身上安全实操纤支镜的量化考核标准，使该设备仅能用于操作训练不能应用于统一考核，无法判断操作者是否已掌握该技术，也无法对操作者的操作水平提升给出进一步指导；同时此类产品不具备引导气管内插管功能，不能真实反应麻醉临床工作中的全部操作过程。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够用于提高操作者操作技能，避免因操作不当引发医疗事故的智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置，其特征在于，该训练装置包括模拟纤维支气管镜、模拟假体模型、主机和显示器；所述模拟纤维支气管镜的最前端固定设置两信号发射器，两所述信号发射器分别用于追踪所述模拟纤维支气管镜的位置和方向并发送到所述主机；所述模拟假体模型包括模拟人头以及用于模拟人体气道结构的假体框架，所述模拟纤维支气管镜通过所述模拟人头的口或鼻进入所述假体框架，所述假体框架根据预设范围限定所述模拟纤维支气管镜的运动轨迹，所述假体框架的入口处还设置有阻力提供装置，用于对所述模拟纤维支气管镜的行进进行限制；所述主机内设置有一纤维支气管镜训练系统，所述纤维支气管镜训练系统包括上气道数据库、训练模式设定模块、图像匹配模块、路径判断模块、管镜模型、路径判断模块、过程反馈模块、试验记录模块和评分模块；所述上气道数据库用于对志愿者上气道解剖结构进行CT重建，医生根据CT重建的上气道解剖结构判断气道类型，建立符合中国人解剖特点的上气道数据库；所述训练模式设定模块用于操作者设定训练模式，不同训练模式对应生成不同场景；所述图像匹配模块用于将实际操作空间即所述模拟纤维支气管镜和模拟假体模型和CT图像空间即上气道模型联系起来，将实际操作空间的操作映射到CT图像空间，并通过所述显示器实时显示；所述管镜模型用于在CT图像空间对所述信号发射器发射的位置进行映射，跟踪所述模拟纤维支气管镜的位置，并判断所述模拟纤维支气管镜镜头的指向；所述路径判断模块用于对所述管镜模型的运动情况进行判断进而判断所述模拟纤维支气管镜的运动状态和空间位置，并将判断结果发送到所述过程反馈模块和试验记录模块；所述过程反馈模块用于根据设定运动阈值范围对所述模拟纤维支气管镜的不合理轨迹反馈给予限定和提示并通过所述显示器显示，确保所述模拟纤维支气管镜始终在CT图像空间所建立的上气道结构内行进，当所述模拟纤维支气管镜触碰气道壁或软组织时，所述显示器进行警示显示，所述过程反馈模块发送信号到所述阻力提供装置提高进入所述假体框架的阻力，限制所述模拟纤维支气管镜进一步前进，所述模拟纤维支气管镜回退后，所述显示器恢复正常显示；同时，所述过程反馈模块根据训练模式对应的场景，通过所述显示器实时显示场景对应模式；所述试验记录模块用于记录操作者的操作时间、操作状态以及所述模拟纤维支气管镜的移动轨迹。

进一步地，所述纤维支气管镜训练系统还包括一评分模块，所述评分模块用于根据设定标准对所述试验记录模块中记录的数据进行判断，给出评价结果，具体评价过程为：根据对大量操作者进行训练及测定，制定适于该训练系统的学习曲线如下：

ln(γ)＝1.139e^-0.184n+2.233 (1)

式中，γ为完成操作过程所需时间，n为获得经验情况，随着操作经验n的增加，操作完成时间γ不断减少，其等价函数可表示为：

n＝ln{[ln(γ)-2.233]/1.139}/-0.184 (2)

当取操作经验n为整数，操作完成时间γ四舍五入保留至小数点后2位时，通过公式(1)可计算：操作经验n＝0次时，操作时间γ＝29.14秒；通过公式(2)可计算：操作时间γ＝9.33秒时，操作经验n＝46次；

以操作时间γ≥29.14秒，视为操作者操作经验趋近于0次，评分为0分；以操作时间γ≤9.33秒，视为操作者操作时间趋近于理论最优操作时间，其对应操作经验n为46次，评分为100分；

所述评分模块通过公式(2)以操作者的操作完成时间γ计算该操作者所掌握的操作经验n，进而计算操作者该次操作对应评分：操作时间γ≤9.33(秒)，评分100分；操作时间γ≥29.14(秒)，评分0分；当9.33(秒)＜γ＜29.14(秒)时，评分＝100-(γ-9.33)/[(29.14-9.33)/100]，并将操作者该次操作对应的以n为横坐标，γ为纵坐标的该次操作坐标点显示在通过公式(1)绘制的学习曲线上，同时显示该次操作的操作经验n及操作完成时间γ，并同时显示该次操作过程中所述模拟纤维支气管镜镜头碰撞气道壁的次数及累计碰触气道壁的时长，根据碰触情况调用主机预置内容向操作者提出操作建议，该次操作评估成绩被所述试验记录模块进行记录。

进一步地，所述模拟纤维支气管镜与临床实际应用纤维支气管镜具有相同外形结构及操作功能，通过控制所述模拟纤维支气管镜在其前端在同一平面内的240°范围弯曲，即从中立位0°向前后两个方向各实现120°的弯曲。

进一步地，该智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置还包括一与临床实用的真实气管内导管相同结构的模拟气管内导管，所述模拟导管的头端可固定设置一信号发射器，所述模拟导管的尾端固定设置有用于为所述信号发射器提供能源的充电电池，所述信号发射器发射信号到所述主机，所述主机用于对所述模拟气管内导管的头端位置进行定位和置入操作；所述模拟气管内导管从所述模拟纤维支气管镜的头端逆向套在整个所述模拟纤维支气管镜的镜体上，当所述模拟纤维支气管镜在所述模拟假体模型中到达预设位置后，所述模拟气管内导管可沿着所述模拟纤维支气管镜的引导顺向置入所述模拟假体模型中；所述管镜模型还用于判断所述模拟气管内导管头端的位置；当需要进行所述模拟气管内导管置入操作时，所述过程反馈模块开始计时所述模拟气管内导管置入时间，并发送信号到所述显示器上提示操作者开始置入所述模拟气管内导管，当操作者移出所述模拟纤维支气管镜后计时结束，保存气管内导管置入时间并发送到所述试验记录模块进行记录，当所述模拟纤维支气管镜移出所述模拟假体模型后，所述路径判断模型判断所述模拟气管内导管头端的位置是否处于CT图像空间所建立的上气道的预设适宜区间内即判断所述模拟气管内导管头端的位置是否正确，并将判断结果发送到所述试验记录模块进行记录。

进一步地，所述显示器采用触摸显示器，通过所述触摸显示器对所述主机进行操作。

进一步地，所述场景难度包括初级、中级和高级，其中，所述初级为患者年龄18到30岁，OSAS病史为无，所述中级对患者无特殊限制条件，所述高级为患者年龄65到80岁，OSAS病史为有。

进一步地，所述上气道数据库包括正常气道模型和困难气道模型。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明设置有上气道数据库，通过对大量志愿者上气道解剖结构进行CT重建，医生依据解剖结构异常和变异的特点，建立正常气道模型和困难气道模型，因此本发明能够建立符合中国人解剖特点的上气道数据库。2、本发明可以通过训练模式设定模块设置不同的临床场景和难易程度，且可以预先设置有阈值，用于对操作者的操作进行考核和评分，该阈值通过对各水平层次的操作者的实际操作过程进行分析试验计算获得，并能够对操作者给出操作改进建议。3、本发明的模拟纤支镜与临床实际应用纤支镜具有相同外形结构及操作功能，可通过控制纤支镜手柄上的横杆实现纤支镜前端在同一平面内的240°范围弯曲，即从中立位0°向前后两个方向各实现120°的弯曲，因此可以提供真实的力学反馈效果。4、本发明以中国人真实解剖数据为基础，使所有操作真实贴近中国人特征的临床实际情况，该系统可辅助教学，并可以独立完成考核，可作为评价临床医生是否具有在患者身上安全实操纤支镜的量化考核标准。5、本发明可以在无专业纤支镜操作人员的指导和监督下，对纤支镜初学者进行培训，对纤支镜操作者进行进阶训练，并安全、准确、稳定的提高大量操作人员的技能水平，可进一步提高整个医疗水平，防止因操作不当引发的医疗事故发生。6、本发明可以通过模拟纤支镜引导模拟气管内气管进行置入操作，真实反应麻醉临床操作的实际情况。本发明可以广泛应用于纤支镜的培训和日常训练中。

附图说明

图1是本发明的学习曲线示意图。

具体实施方式

以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。

本发明的智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置，包括模拟纤维支气管镜、模拟假体模型、主机和显示器。

模拟纤维支气管镜的最前端纵向固定设置两信号发射器，用于追踪模拟纤维支气管镜的位置和方向。每一信号发射器可以无线连接主机。本发明的模拟纤维支气管镜与临床实际应用纤支镜具有相同外形结构及操作功能，可通过控制模拟纤维支气管镜手柄上的横杆实现纤支镜前端在同一平面内的240°范围弯曲，即从中立位0°向前后两个方向各实现120°的弯曲。

模拟假体模型包括用于模拟真实人头制作的模拟人头以及用于模拟人体气道结构的假体框架，模拟纤维支气管镜可通过模拟人头的口或鼻进入假体框架，该假体框架仿造人体气道解剖结构搭建，含有完整的鼻腔、口腔、咽喉、气管及肺段以上级别的支气管管道，所有管道均在正常解剖结构的基础上进行扩宽，允许模拟纤维支气管镜在其中通过，但会限制极端不合理的模拟纤维支气管镜运动轨迹。口及鼻两处进入假体框架的入口处设置有阻力提供装置，可对模拟纤维支气管镜的行进提供可变化的阻力，该阻力提供装置对抗模拟纤维支气管镜前向运动，不对抗后撤运动。进入后假体框架后导入设定好的轨道，根据预设范围限定模拟纤维支气管镜的物理运动轨迹。

主机内设置有一纤维支气管镜训练系统，纤维支气管镜训练系统包括训练模式设定模块、上气道数据库、图像匹配模块、管镜模型、路径判断模块、过程反馈模块、试验记录模块和评分模块。

训练模式设定模块用于纤支镜操作者设定训练模式，纤支镜练习者进入纤维支气管镜训练系统可以选择相应的训练模式进行相应内容的训练和考核，不同训练模式对应不同的场景设置及反馈设定，进入相应的训练模式后会生成相应的场景，随机生成患者信息，患者信息包括年龄、身高、体重、OSAS病史、血压、心率和血氧等，本发明定义的场景难度初级为患者年龄18到30岁，OSAS病史为无，中级为患者无特殊限制条件，高级为患者年龄65到80岁，OSAS病史为有。

上气道数据库用于对大量志愿者上气道解剖解构的CT重建，医生对CT重建的上气道结构判断气道类型，志愿者包括具有正常气道的志愿者和具有困难气道的志愿者，建立符合中国人解剖特点的上气道数据库，气道类型包括正常气道模型和困难气道模型，测试前需要选择气道数据库中的某一上气道模型进行开始进行测试。

图像匹配模块用于将实际操作空间：模拟纤维支气管镜和模拟假体模型和CT图像空间：上气道模型联系起来，将实际操作空间的操作映射到CT图像空间，通过显示器实时显示。

管镜模型用于在CT图像空间对接收的信号发射器接收的位置进行映射，跟踪模拟纤维支气管镜的位置，判断纤维支气管镜镜头的指向。

路径判断模型用于通过对管镜模型的运动情况进行判断进而判断模拟纤维支气管镜的运动状态和空间位置，识别模拟纤维支气管镜触碰CT图像空间所建立的气道壁或其他软组织的过程，并将判断结果发送到过程反馈模块和试验记录模块。

过程反馈模块用于根据设定运动阈值范围对模拟纤维支气管镜的不合理轨迹反馈给予限定和提示并通过显示器显示内容，确保所述模拟纤维支气管镜始终在CT图像空间所建立的上气道结构内行进，当路径判断模拟纤维支气管镜触碰气道壁或软组织时，显示器显示红视画面(显示器全屏呈现淡粉红色，不限于此，可以根据需要进行警示显示)，过程反馈模块发送信号到阻力提供装置提高进入假体框架的阻力，限制模拟纤维支气管镜进一步前进，直至模拟纤维支气管镜回退后，显示器画面恢复正常显示，高阻力消失；同时，过程反馈模块根据训练模式设定的场景难度及预置的对应模式，实时显示对应的心率、血压、血氧变化及气道对操作刺激的变化，操作者可以通过显示器进行查看并指导训练操作。

试验记录模块用于记录操作者的操作时间、操作状态以及模拟纤维支气管镜的移动轨迹，当模拟纤维支气管镜镜头到达预设位置时，记录操作成功，保持操作时间及移动轨迹并传输至评分模块。

评分模块用于根据设定的考核标准对试验记录模块中记录的数据进行判断，给出操作水平的判断，并给出改进建议，根据对大量操作者进行训练及测定，制定适于该操作系统的学习曲线如下：

ln(γ)＝1.139e^-0.184n+2.233 (1)

如图1所示，以n为横坐标，γ为纵坐标绘制学习曲线，γ为完成操作过程所需时间(秒)，n为获得经验情况(次)。

通过计算可得：随着操作经验n的增加，操作完成时间γ不断减少，并无限趋近于9.327807569……(秒)，该时间为培训完成后理论最优操作时间，其等价函数可表示为：

n＝ln{[ln(γ)-2.233]/1.139}/-0.184 (2)

当取操作经验n为整数，操作完成时间γ四舍五入保留至小数点后2位时，通过公式(1)可计算：操作经验n＝0(次)时，操作时间γ＝29.14(秒)；通过公式(2)可计算：操作时间γ＝9.33(秒)时，操作经验n＝46(次)。以操作时间γ≥29.14(秒)，视为操作者操作经验趋近于0(次)，评分为0(分)；以操作时间γ≤9.33(秒)，视为操作者操作时间趋近于理论最优操作时间，其对应操作经验n为46(次)，评分为100(分)。评分模块通过公式(2)以被考核人员的操作完成时间γ计算该操作者所掌握的操作经验n，进而计算操作者该次操作对应评分：操作时间γ≤9.33(秒)，评分100分；操作时间γ≥29.14(秒)，评分0分；当9.33(秒)＜γ＜29.14(秒)时，评分＝100-(γ-9.33)/[(29.14-9.33)/100]。并将操作者该次操作对应的以n为横坐标，γ为纵坐标的该次操作坐标点显示在通过公式(1)绘制的学习曲线上，同时显示该次操作的操作经验n及操作完成时间γ，并同时显示该次操作过程中模拟纤维支气管镜镜头碰撞气道壁的次数及累计碰触气道壁的时长，根据碰触情况调用主机预置内容向操作者提出操作建议，该次操作评估成绩被记录在试验记录模块内。

在一个优选的实施例中，显示器通过视觉模拟显示真实的镜下所见情况，实际比例操作时可以实时显示患者的心率、血压、血氧，显示器可以采用触摸显示器，通过触摸显示器可对主机进行控制操作。

在一个优选的实施例中，该智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置还包括一模拟气管内导管，模拟气管内导管具有和临床实用的真实气管内导管(Park柔头导管)相同的结构，该模拟导管的头端可以固定设置信号发射器，该模拟导管的尾端固定设置有用于为信号发射器提供能源的充电电池。信号发射器可以发射信号到主机，从而对模拟气管内导管的头端位置进行定位和置入操作。模拟气管内导管可以从模拟纤维支气管镜的头端逆向套在整个模拟纤维支气管镜的镜体上，当模拟纤维支气管镜在模拟假体模型中到达预设位置后，该模拟气管内导管可沿着模拟纤维支气管镜的引导顺向置入模拟假体模型中。管镜模型还可以用于判断模拟气管内导管头端的位置；当需要进行模拟气管内导管置入操作时，过程反馈模块开始计时模拟气管内导管置入时间，同时发送信号到显示器上提示操作者开始置入模拟气管内导管，当操作者移出模拟纤维支气管镜后计时结束，保持气管内导管置入时间并发送到试验记录模块进行记录，当模拟纤维支气管镜移出模拟假体模型后，路径判断模型判断模拟气管内导管头端的位置是否处于CT图像空间所建立的上气道的预设适宜区间内即判断模拟气管内导管头端的位置是否正确，并将判断结果发送到试验记录模块进行记录。

下面结合具体实施例详细说明采用本发明的智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置对训练者的水平进行测试。操作者被要求进行一次训练操作并将根据该次训练操作的实际过程对该操作者此次的操作熟练程度进行评分指导，具体过程为：

操作者手持模拟纤维支气管镜，将模拟气管内导管从模拟纤维支气管镜的头端逆行套入模拟纤维支气管镜的镜体上，面对模拟假体模型及显示器准备开始操作。考核人员或该操作者本人通过触摸显示器输入操作者编号并选定此次操作的场景难度为初级。训练模式设定模块随机调用上气道数据库中的一正常气道模型，图像匹配模块生成图像空间后显示。

模拟纤维支气管镜镜头开始发射定位信号，管镜模型开始对镜头的位置和朝向进行跟踪定位。操作者将模拟纤维支气管镜镜头插入模拟人头的口部，路径判断模型判断该模拟纤维支气管镜镜头已进入模拟假体模型，试验记录模块开始记录操作过程及操作时间。图像匹配模块开始将管镜模型标识的模拟纤维支气管镜头的实际位置及朝向映射到图像空间，并对模拟纤维支气管镜所应看到的镜下结构进行图像模拟，通过显示器实时显示该模拟信号。过程反馈模块开始根据训练模式设定模块设定的初级训练难度实时于显示器上显示预设难度下气道、心率、血氧、血压对模拟纤维支气管镜操作的实时变化反应。操作者操纵模拟纤维支气管镜在假体框架内，沿着显示器显示的模拟镜下图像结构向预设目标前进。管镜模型实时定位镜头位置及朝向改变，并通过图像匹配模块在显示器上显示模拟镜下图像的对应改变。路径判断模型判断模拟纤维支气管镜镜头的运动是否始终处于所选定上气道数据库图像空间的气道内部。如果操作者操作不当，模拟纤维支气管镜镜头超出图像空间所建立的气道结构范围，路径判断模块判断模拟纤维支气管镜碰触气道壁，过程反馈模块发送信号提高假体框架的模拟纤维支气管镜入口处阻力限制装置限制模拟纤维支气管镜进一步前进，同时显示器显示红视画面，并显示心率增快、血压升高。判断操作者模拟纤维支气管镜触壁，停止进一步前进模拟纤维支气管镜，后退模拟纤维支气管镜，路径判断模型判断模拟纤维支气管镜镜头碰触气道壁事件结束，过程反馈模块恢复模拟纤维支气管镜前进阻力，显示器显示正常画面，心率、血压下降至正常。操作者调整模拟纤维支气管镜镜头朝向，避开气道壁朝向预设目标继续前进。模拟纤维支气管镜镜头到达预设目标，试验记录模块通过显示器显示操作成功，此时，过程反馈模块发送信号到显示器提示操作者开始置入气管内导管，同时开始计时气管内导管置入时间，操作者将模拟气管内导管沿模拟纤维支气管镜顺行置入模拟假体模型中，模拟气管内导管头端的信号发射器持续发射信号为主机接收。操作者判断自己置入位置适当后，退出模拟纤维支气管镜。路径判断模型模拟纤维支气管镜移出模拟假体模型后，开始判断模型判断模拟气管内导管头端的位置，判断结果为位置正确，试验记录模块停止气管内导管置入时间计时。试验记录模块将操作时间、操作过程、模拟气管内导管位置和气管内导管置入时间发送至评分模块：操作时间12.22秒，碰触管壁1次，累计碰触管壁2秒，操作过程中有往返运动1次；气管内导管位置正确，置入时间30秒。评分模块计算该次操作得分86分，对应操作经验8次，并显示预置学习曲线及以8次为横坐标、12.22秒为纵坐标的点，同时显示碰触管壁1次，并根据预置程序显示建议：“操作精细度尚可，可进一步练习提高，应保证模拟纤维支气管镜视野与气道中心保持一致避免碰撞管壁；操作速度尚可，可进一步练习提高，应明确解剖结构，朝向预设目标稳定匀速前进；目前应在该场景难度下继续训练，不宜进入更高级别训练，尚不可于临床实际工作中进行纤支镜操作，该评估保存在试验记录模块中，可供检索查询。

综上所述，本发明通过视觉模拟技术及触觉反馈技术，真实模拟纤维支气管镜置入过程中的镜下表现、患者生命体征变化及操作者感觉，可以自动记录操作者操作过程，根据系统内置的评分标准，对操作者的操作过程进行量化评价，标记学习曲线，提出改进建议。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (8)

1.一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置，其特征在于，该训练装置包括模拟纤维支气管镜、模拟假体模型、主机和显示器；

所述模拟纤维支气管镜的最前端固定设置两信号发射器，两所述信号发射器分别用于追踪所述模拟纤维支气管镜的位置和方向并发送到所述主机；所述模拟假体模型包括模拟人头以及用于模拟人体气道结构的假体框架，所述模拟纤维支气管镜通过所述模拟人头的口或鼻进入所述假体框架，所述假体框架根据预设范围限定所述模拟纤维支气管镜的运动轨迹，所述假体框架的入口处还设置有阻力提供装置，用于对所述模拟纤维支气管镜的行进进行限制；

所述主机内设置有一纤维支气管镜训练系统，所述纤维支气管镜训练系统包括上气道数据库、训练模式设定模块、图像匹配模块、路径判断模块、管镜模型、路径判断模块、过程反馈模块、试验记录模块和评分模块；所述上气道数据库用于对志愿者上气道解剖结构进行CT重建，医生根据CT重建的上气道解剖结构判断气道类型，建立符合中国人解剖特点的上气道数据库；所述训练模式设定模块用于操作者设定训练模式，不同训练模式对应生成不同场景；所述图像匹配模块用于将实际操作空间即所述模拟纤维支气管镜和模拟假体模型和CT图像空间即上气道模型联系起来，将实际操作空间的操作映射到CT图像空间，并通过所述显示器实时显示；所述管镜模型用于在CT图像空间对所述信号发射器发射的位置进行映射，跟踪所述模拟纤维支气管镜的位置，并判断所述模拟纤维支气管镜镜头的指向；所述路径判断模块用于对所述管镜模型的运动情况进行判断进而判断所述模拟纤维支气管镜的运动状态和空间位置，并将判断结果发送到所述过程反馈模块和试验记录模块；所述过程反馈模块用于根据设定运动阈值范围对所述模拟纤维支气管镜的不合理轨迹反馈给予限定和提示并通过所述显示器显示，确保所述模拟纤维支气管镜始终在CT图像空间所建立的上气道结构内行进，当所述模拟纤维支气管镜触碰气道壁或软组织时，所述显示器进行警示显示，所述过程反馈模块发送信号到所述阻力提供装置提高进入所述假体框架的阻力，限制所述模拟纤维支气管镜进一步前进，所述模拟纤维支气管镜回退后，所述显示器恢复正常显示；同时，所述过程反馈模块根据训练模式对应的场景，通过所述显示器实时显示场景对应模式；所述试验记录模块用于记录操作者的操作时间、操作状态以及所述模拟纤维支气管镜的移动轨迹。

2.如权利要求1所述的一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置，其特征在于，所述纤维支气管镜训练系统还包括一评分模块，所述评分模块用于根据设定标准对所述试验记录模块中记录的数据进行判断，给出评价结果，具体评价过程为：根据对大量操作者进行训练及测定，制定适于该训练系统的学习曲线如下：

ln(γ)＝1.139e^-0.184n+2.233 (1)

式中，γ为完成操作过程所需时间，n为获得经验情况，随着操作经验n的增加，操作完成时间γ不断减少，其等价函数可表示为：

n＝ln{[ln(γ)-2.233]/1.139}/-0.184 (2)

当取操作经验n为整数，操作完成时间γ四舍五入保留至小数点后2位时，通过公式(1)可计算：操作经验n＝0次时，操作时间γ＝29.14秒；通过公式(2)可计算：操作时间γ＝9.33秒时，操作经验n＝46次；

以操作时间γ≥29.14秒，视为操作者操作经验趋近于0次，评分为0分；以操作时间γ≤9.33秒，视为操作者操作时间趋近于理论最优操作时间，其对应操作经验n为46次，评分为100分；

所述评分模块通过公式(2)以操作者的操作完成时间γ计算该操作者所掌握的操作经验n，进而计算操作者该次操作对应评分：操作时间γ≤9.33(秒)，评分100分；操作时间γ≥29.14(秒)，评分0分；当9.33(秒)＜γ＜29.14(秒)时，评分＝100-(γ-9.33)/[(29.14-9.33)/100]，并将操作者该次操作对应的以n为横坐标，γ为纵坐标的该次操作坐标点显示在通过公式(1)绘制的学习曲线上，同时显示该次操作的操作经验n及操作完成时间γ，并同时显示该次操作过程中所述模拟纤维支气管镜镜头碰撞气道壁的次数及累计碰触气道壁的时长，根据碰触情况调用主机预置内容向操作者提出操作建议，该次操作评估成绩被所述试验记录模块进行记录。

3.如权利要求1所述的一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置，其特征在于，所述模拟纤维支气管镜与临床实际应用纤维支气管镜具有相同外形结构及操作功能，通过控制所述模拟纤维支气管镜在其前端在同一平面内的240°范围弯曲，即从中立位0°向前后两个方向各实现120°的弯曲。

4.如权利要求2所述的一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置，其特征在于，所述模拟纤维支气管镜与临床实际应用纤维支气管镜具有相同外形结构及操作功能，通过控制所述模拟纤维支气管镜在其前端在同一平面内的240°范围弯曲，即从中立位0°向前后两个方向各实现120°的弯曲。

5.如权利要求1～4所述的一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置，其特征在于，该智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置还包括一与临床实用的真实气管内导管相同结构的模拟气管内导管，所述模拟导管的头端可固定设置一信号发射器，所述模拟导管的尾端固定设置有用于为所述信号发射器提供能源的充电电池，所述信号发射器发射信号到所述主机，所述主机用于对所述模拟气管内导管的头端位置进行定位和置入操作；所述模拟气管内导管从所述模拟纤维支气管镜的头端逆向套在整个所述模拟纤维支气管镜的镜体上，当所述模拟纤维支气管镜在所述模拟假体模型中到达预设位置后，所述模拟气管内导管可沿着所述模拟纤维支气管镜的引导顺向置入所述模拟假体模型中；所述管镜模型还用于判断所述模拟气管内导管头端的位置；当需要进行所述模拟气管内导管置入操作时，所述过程反馈模块开始计时所述模拟气管内导管置入时间，并发送信号到所述显示器上提示操作者开始置入所述模拟气管内导管，当操作者移出所述模拟纤维支气管镜后计时结束，保存气管内导管置入时间并发送到所述试验记录模块进行记录，当所述模拟纤维支气管镜移出所述模拟假体模型后，所述路径判断模型判断所述模拟气管内导管头端的位置是否处于CT图像空间所建立的上气道的预设适宜区间内即判断所述模拟气管内导管头端的位置是否正确，并将判断结果发送到所述试验记录模块进行记录。

6.如权利要求1～4任一项所述的一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置，其特征在于，所述显示器采用触摸显示器，通过所述触摸显示器对所述主机进行操作。

7.如权利要求1～4任一项所述的一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置，其特征在于，所述场景难度包括初级、中级和高级，其中，所述初级为患者年龄18到30岁，OSAS病史为无，所述中级对患者无特殊限制条件，所述高级为患者年龄65到80岁，OSAS病史为有。

8.如权利要求1～4任一项所述的一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置，其特征在于，所述上气道数据库包括正常气道模型和困难气道模型。