CN214042795U - 支气管镜教学培训模型和系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及医疗教具领域，提供了一种支气管镜教学培训模型和系统，其中，支气管镜教学培训模型包括气管树模型，所述气管树模型形成有通道，所述通道包括主路通道和从所述主路中分出的支路通道，以及进一步从所述支路通道分出的末端分叉通道；导体检测传感组件，能够感测导体，所述导体检测传感组件设置在所述气管树模型上，并在检测到导体时产生传感器触发信号；信号整合模块，与各所述导体检测传感组件通信连接，并与外部计算机通信连接，所述信号整合模块用于将收集到的所述传感器触发信号发送给所述外部计算机。本申请所提供的技术方案具备更好的示范教学效果。

Description

支气管镜教学培训模型和系统

技术领域

本申请涉及医疗教具领域，特别涉及一种支气管镜教学培训模型、支气管镜教学培训系统和支气管镜教学培训方法。

背景技术

内窥镜是集成有图像传感器、光学镜头、照明光源以及精密机械结构的装置。内窥镜可以经过口腔或其他天然孔道进入人体腔道内部并对人体内部的组织进行观察、活检、微创手术等操作。

支气管镜属于内窥镜的一种，是一种经口或鼻置入患者下呼吸道，用于做肺叶、肺段及亚段支气管病变的观察、活检采样、细菌学和细胞学检查，配合TV系统可进行摄影、示教和动态记录的医疗器械。通过连接的活检取样附件，可以协助发现早期病变，可以开展息肉摘除等体内外科手术。它适用于支气管、肺部疾病研究以及术后检查等操作。

支气管树直接发自主支气管的支气管支，于其行程中又发出许多更小的支气管，这些小支气管继续又呈分杈状而分为许多更小的支气管。结果全体构成类似分支系统非常复杂的倒置的一株大树，形成多级树状结构。支气管树上的各级支气管既有着共同的一般结构，又有着各自的结构特点，并随着管径的由粗变细，管壁的结构变化有着一定的规律性。在在人体内部结构中，支气管树以其较为复杂的分支结构，对新手医生使用支气管镜带来了挑战。

手术示教系统，是一种示范教学系统。其借助于各种模拟技术，将手术室内医生的手术过程，以及手术室内的各种医疗设备的视频资料，都能真实呈现到实习医生，或观摩人员的眼前，并通过模拟实际操作来达到教学或学术交流的目的。具体说来，手术示教系统具有如下几个优点：

1、手术示教系统能够加强医院内部的管理和满足医院外科医生还有学生的教学实习需要，通过系统实现同步的图像以及语音的解说，让外科医生能够清晰的了解外科手术治疗的核心环节。

2、远程手术示教系统的广泛应用，大大的推动了医院以及基层医院的信息化和教育化。

3、跟随着智能化信息技术的快速发展，手术示教系统的建设能够为医院打造数字化手术室。

4、手术示教系统可录像和存储手术治疗过程，实现整个手术的详细过程的回放和再现，利用这些视频资料可作为争议手术的科学判断依据，来提升医生的手术水平。

5、手术示教系统能够提供更多的内窥镜练习机会，缩短医生的培训时间提高水平，方便其理解解剖学结构。

申请人发现，在现有技术中，有时会通过手术示教系统来对新手临床医生进行支气管镜的使用训练。

典型的，公开号为CN208766924U，名称为“一种模拟纤支镜双腔气管插管定位的训练装置”的中国实用新型专利，就公开了一种通过激光传感器来进行支气管镜的手术示教系统。而公开号为CN203013102U，名称为“纤维支气管镜操作训练模型”的中国实用新型专利，则借助于压力传感器进行操作训练。

在采用激光传感器时，由于激光直径较小，在直径较为粗大的气管和支气管通道中，支气管镜容易绕过激光，发生误判。此外，在采用激光传感器时，所发射出的激光容易对内窥镜的视频采集产生干扰。

而采用压力传感器时，更需要支气管镜直接按压在压力传感器上，其触发条件较困难，且刻意将支气管镜按压在气管壁的操作与真实的支气管镜操作情况是完全不同的，示范教学的效果较差。

实用新型内容

为了解决上述问题或至少部分地解决上述技术问题，在本申请的一个实施方式中，提供了一种支气管镜教学培训模型，包括：

气管树模型，气管树模型形成有通道，通道包括主路通道和从主路中分出的支路通道，以及进一步从支路通道分出的末端分叉通道；

导体检测传感组件，能够感测导体，导体检测传感组件设置在气管树模型上，并在检测到导体时产生传感器触发信号；

信号整合模块，与各导体检测传感组件通信连接，并与外部计算机通信连接，信号整合模块用于将收集到的传感器触发信号发送给外部计算机。

本申请的另一实施方式还提供了一种支气管镜教学培训系统，包括：

计算机和前述的支气管镜教学培训模型；

信号整合模块和计算机通信连接，支气管镜和计算机通信连接。

可选地，导体检测传感组件包括：

多个环形传感器，能够感测穿过环形部位的导体；

环形传感器套接于气管树的通道上。

可选地，环形传感器套接于气管树的通道的产生分叉的部位的岔路上。

可选地，导体检测传感组件包括：

感应接近传感器，具有感应面，感应接近传感器能够感测靠近感应面的导体；

感应接近传感器接入末端分叉通道，感应面位于通道内；或者，感应接近传感器的感应面紧贴于气管树模型的通道的外壁；或者，气管树模型的通道上设置有孔，感应接近传感器接入孔内，使感应面朝向通道。

可选地，还包括：

弯管，弯管与气管树模型连接，弯管用于模拟模拟口腔咽喉和/或鼻腔到主气管的部位。

可选地，计算机具有显示装置，显示装置上显示有示教界面；

其中，示教界面具有：虚拟支气管镜图像和实际支气管镜图像；

实际支气管镜图像为支气管镜传回的图像；

虚拟支气管镜图像包括显示有计算机重建并显示的气管树模型的内部结构的三维影像，虚拟支气管镜图像根据导体检测传感组件所返回的检测结果更新显示内容。

可选地，虚拟支气管镜图像还包括以下显示内容中的一种或任意组合：

气管树模型的各级分叉处的子图像；

从某一级分叉至下一级分叉处的前进过程图像；

指示前进至选定目标的路径上的某一级分叉至下一级分叉处的前进方向信息；

气管树模型中各个部位的解剖学名称和/或支气管的级数等。

本申请的又一实施方式还提供了一种支气管镜教学培训方法，应用于前述的支气管镜教学培训系统，包括如下步骤：

配置教学任务计划，并根据任务计划设置导体检测传感组件的分布位置；

接收并显示支气管镜所传输的视频画面；

响应于导体检测传感组件所发送的传感器触发信号，将示教界面的虚拟支气管镜图像更新为当前产生信号的传感器的所在位置的三维影像；

判断当前产生信号的传感器的所在位置是否与教学任务计划中的预设位置一致，并给出提示信息。

可选地，还包括：

获取支气管镜所传输的视频画面在接收到导体检测传感组件所发送的传感器触发信号时的视频画面的当前帧图像；

将当前帧图像添加至数据库，以在下一次接收到导体检测传感组件所发送的同一位置的传感器触发信号时调用。

本申请实施方式所提供的支气管镜教学培训系统能够用于辅助新手呼吸科医生学习、练习支气管镜的操作，理解肺部气管树的结构。相比于现有技术而言，本申请的实施方式所采用的导体检测传感组件既不像激光传感器这样容易对内窥镜的视频采集产生干扰，又不像压力传感器这样有困难的触发条件，在支气管镜深入到气管树模型时，采用支气管镜本身所含有的导体即可完成对导体检测传感组件的信号的触发，其触发过程简单可控，不需要改变支气管镜的操作方式和自身结构，具备更好的示范教学效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅用于示意本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图中未提及的技术特征、连接关系乃至方法步骤。

图1是本申请实施方式的支气管镜教学培训模型的立体示意图；

图2是本申请实施方式的支气管镜教学培训系统的模块框图；

图3是本申请实施方式的支气管镜教学培训模型当支气管镜进入A区域时的示意图；

图4是本申请实施方式的支气管镜教学培训模型当支气管镜进入B区域时的示意图；

图5是本申请实施方式的支气管镜教学培训模型采用环形传感器作为目标传感器时的示意图；

图6是本申请实施方式的支气管镜教学培训模型当支气管镜进入D区域时的示意图；

图7是本申请实施方式的支气管镜教学培训模型当支气管镜进入E区域时的示意图；

图8是本申请实施方式的支气管镜教学培训模型当支气管镜进入F区域时的示意图；

图9是本申请实施方式的支气管镜教学培训模型采用感应接近传感器作为过程传感器时的第一示意图；

图10是本申请实施方式的支气管镜教学培训模型采用感应接近传感器作为过程传感器时的第二示意图；

图11是本申请实施方式的示教界面的示意图。

附图标记说明

1、气管树模型；11、主路通道；12、支路通道；13、末端分叉通道；2、导体检测传感组件；21、环形传感器；22、感应接近传感器；3、支气管镜；4、示教界面。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

申请人发现，在现有技术中，有时会通过手术示教系统来对新手临床医生进行支气管镜的使用训练。

典型的，公开号为CN208766924U，名称为“一种模拟纤支镜双腔气管插管定位的训练装置”的中国实用新型专利，就公开了一种通过激光传感器来进行支气管镜的手术示教系统。而公开号为CN203013102U，名称为“纤维支气管镜操作训练模型”的中国实用新型专利，则借助于压力传感器进行操作训练。

在采用激光传感器时，由于激光直径较小，在直径较为粗大的气管和支气管通道中，支气管镜容易绕过激光，发生误判。此外，在采用激光传感器时，所发射出的激光容易对内窥镜的视频采集产生干扰。

而采用压力传感器时，更需要支气管镜直接按压在压力传感器上，其触发条件较困难，且刻意将支气管镜按压在气管壁的操作与真实的支气管镜操作情况是完全不同的，示范教学的效果较差。

有鉴于此，本申请的发明人给出了一种新型的支气管镜教学培训模型、支气管镜教学培训系统和支气管镜教学培训方法。

实施方式一

本申请的第一实施方式提供了一种支气管镜教学培训模型和基于这一支气管镜教学培训模型的支气管镜教学培训系统。

具体地，一种支气管镜教学培训模型，参见图1、图2所示，包括：

气管树模型1，气管树模型1形成有通道，通道包括主路通道11和从主路中分出的支路通道12，以及进一步从支路通道12分出的末端分叉通道 13；

由以上结构可知，气管树模型1符合典型的人体肺部支气管树的形状和结构特征，具体地，其可以包括不同的肺叶、肺段和亚段支气管，并符合人体肺部气管树的直径、形状、气管长度、整体大小等，以提高拟真效果。医生或者训练者能够操作支气管镜3，在支气管镜教学培训模型中到达气管树中相应的解剖学位置，能到达的位置与典型的人体肺部支气管树中能到达的位置相对应或者接近。值得一提的是，主路通道11和支路通道12之间是相对的上下级关系，可以认为，主路通道11所产生的分支形成了支路通道12，但是不能认为主路通道11必然对应着主支气管，支路通道12必然对应着主支气管分出的下级支气管。显然，主路通道11本身也可以是上一级支气管，而支路通道12则是下一级的支气管。

导体检测传感组件2，能够感测导体，导体检测传感组件2设置在气管树模型1上，并在检测到导体时产生传感器触发信号。

由于支气管镜3或其他医疗工具(例如活检钳、活检刷等)的结构中往往包含金属零件(例如不锈钢材质的环、蛇骨、网等)。导体检测传感组件 2能够检测导体材料，可以对应被支气管镜3或这些医疗工具激活，从而产生传感器触发信号。也就是说，当支气管镜3或医疗工具进入传感器的探测区域后，传感器将被触发。为了模拟气管内壁的柔软和弹性质感，提高本申请的导体检测传感组件2的灵敏度，气管树模型1可以采用高分子材料，如硅胶制成。

信号整合模块，与各导体检测传感组件2通信连接，并与外部计算机通信连接，信号整合模块用于将收集到的传感器触发信号发送给外部计算机。其中，信号整合模块可以通过无线或有线的方式与外部计算机进行连接，其连接方式只要能够满足传感器触发信号的传输即可。

基于上述的支气管镜教学培训模型，本申请的第一实施方式还提供了一种支气管镜教学培训系统，包括：

计算机、和前述的支气管镜教学培训模型；

信号整合模块和计算机通信连接，和计算机通信连接。本申请所指的支气管镜3可以是包含于支气管镜教学培训系统以内的专用支气管镜，也可以采用医院或是研究机构自有的，外部设置的支气管镜。

其中，为了提高示范教学的拟真度，可选地，支气管镜教学培训模型还可以包括：可用于模拟口腔咽喉和/或者鼻腔的弯管，这一弯管与气管树模型连接。弯管通常具有一定的角度(例如90°)的柔顺的弯曲角度，其与气管树模型可以有多种连接方式，例如弯管可以直接插入气管树模型的代表主气管的主路通道11中，也可以与设置在主路通道11入口处的接口连接。更进一步地，该弯管也可以直接采用气管插管。支气管镜3可以通过气管插管进入气管树模型1，从而最大程度地模拟支气管镜3的实际操作环境。

本申请实施方式所提供的支气管镜教学培训系统能够用于辅助新手呼吸科医生学习、练习支气管镜3的操作，理解肺部气管树的结构。相比于现有技术而言，本申请的实施方式所采用的导体检测传感组件2既不像激光传感器这样容易对内窥镜的视频采集产生干扰，又不像压力传感器这样有困难的触发条件，在支气管镜3深入到气管树模型1时，采用支气管镜3本身所含有的导体即可完成对导体检测传感组件2的信号的触发，其触发过程简单可控，不需要改变支气管镜3的操作方式和自身结构，具备更好的示范教学效果。

对于本申请实施方式所提供的导体检测传感组件2而言，按照其安装位置可以被分为过程传感器和目标传感器。其中，过程传感器安装在气管树中间的某一支气管处，例如肺叶或者肺段的入口，用来判断支气管镜3或医疗工具是否正确的到达和进入了该肺叶或者肺段。目标传感器则安装在支气管树的最末端支气管分支或者中间某一段支气管设为需要到达的目标。在此处安装目标传感器，如果支气管镜3或医疗工具到达目标则传感器被触发。

具体说来，可选地，参见图3所示，导体检测传感组件2可以包括：

多个环形传感器21，能够感测穿过环形部位的导体；

环形传感器21套接于气管树模型1的通道上，主要作为过程传感器使用。

环形传感器21又可以称之为环形接近开关，更为具体地，可以是电容式或电感式的接近传感器。可选地，环形传感器21套接于气管树的通道的产生分叉的部位之前，也就是一段支气管的中段为位置。例如，环形传感器 21一般可以被安装在较粗的支气管，当环形部位的中间有可导电的物体通过时将被触发，可以被用来判断支气管镜3是否进入了正确的支路通道12，例如到达某个肺叶或肺段。

例如参见图3和图4所示，环形传感器21被分别设置在主路通道11所分出的两个支路通道12上。在示教系统中分别以A和B标注这两个支路通道12所代表的方向。如图3，当支气管镜3穿过位于区域A的环形传感器 21时，该处的环形传感器21产生传感器触发信号，经信号整合模块发送给计算机。反过来如图4，当支气管镜3穿过位于区域B的环形传感器21时，该处的环形传感器21同样会产生传感器触发信号，经信号整合模块发送给计算机。计算机通过分析信号，即可判明当前支气管镜3所通过的位置。

可选地，参见图5所示，小型的环形传感器21也可以套设在支气管模型的末端分叉通道13处，或者中间末端作为目标传感器使用。但是，由于环形传感器21需要套设在通道上才能具有检测效果，而末端分叉通道13的直径又十分小，因此容易导致在一条支路通道12上设置着密密麻麻的许多环形传感器21，这些环形传感器21互相挤压在一起，容易引起末端分叉通道13弯曲、形变。过于密集的传感器也容易产生相互干扰。

据此，可选地，参见图6所示，导体检测传感组件2也可以包括：

感应接近传感器22，具有感应面，感应接近传感器22能够感测靠近感应面的导体；感应接近传感器22可以称之为柱形接近开关，其多具有一个圆柱体形状的感应头，感应头的圆形端面是感应面。当有导体接近这一感应面时，设置在感应头内的电感或是电容电路将产生感应电动势，从而实现对导体接近的检测。

感应接近传感器22连接于末端分叉通道13，感应面位于末端分叉通道 13的端部。由于感应接近传感器22具有较小的直径，因此可以被塞进末端分叉通道13以对接近的导体进行探查。

例如参见图6、图7和图8所示，感应接近传感器22被分别设置在各个支路通道12连接的末端分叉通道13内。在示教系统中分别以D、E和F 标注三个末端分叉通道13的所在部位。如图6，当支气管镜3位于区域D，靠近或接触的该区域的感应接近传感器22时，该处的感应接近传感器22产生传感器触发信号，经信号整合模块发送给计算机。反过来如图7，当支气管镜3位于区域E，靠近或接触位于该处的感应接近传感器22时，该处的感应接近传感器22同样会产生传感器触发信号，经信号整合模块发送给计算机。如图8，当支气管镜3位于区域F时，同理，该处的感应接近传感器 22同样会产生传感器触发信号，经信号整合模块发送给计算机。计算机通过分析信号，即可判明当前支气管镜3所通过的位置。

除了将感应接近传感器22直接接入末端分叉通道13内作为目标传感器使用之外，还可以利用其接近感应的特性，将其设置在气管树模型1之外，从而作为过程传感器使用。也就是说，参见图9、图10所示，所述感应接近传感器22的感应面还可以紧贴于所述气管树模型1的通道的外壁。

当支气管镜3从图9所在的主路通道11位置进入到图10所在的支路通道12位置时，紧贴在气管树模型1的外壁上的感应接近传感器22同样能够感测到支气管镜3的通过，起到对支气管镜3的运动位置的判断作用。

为了进一步提高检测灵敏度，对于具有较厚的侧壁的气管树模型1，还可以在气管树模型1的通道侧壁上设置孔，然后将感应接近传感器22接入孔内，使感应面朝向通道。

其中，所采用的孔可以是盲孔，也可以是通孔。在采用盲孔时相当于减少了通道侧壁的厚度，能够保持气管树模型1内壁的形貌，而采用通孔时则灵敏度更高。

将感应接近传感器22作为过程传感器时，其传感灵敏度需要考虑气管树模型1的通道侧壁的厚度。因此，将环形传感器21作为过程传感器，将感应接近传感器22作为目标传感器时，二者的结合能够互相弥补彼此的缺点，降低支气管镜教学培训系统的成本，提高易用性。

第二实施方式

本申请的第二实施方式提供了一种支气管镜教学培训系统，基于第一实施方式的支气管镜教学培训系统进行改进。在本实施方式中，参见图11所示，所作出的改进在于，计算机具有显示装置，显示装置上显示有示教界面 4；其中，示教界面4可以是计算机内运行的示教系统软件的界面。

其中，示教界面4具有：虚拟支气管镜图像和实际支气管镜图像；

实际支气管镜图像为支气管镜3传回的图像；

虚拟支气管镜图像包括显示有气管树模型1的内部结构的三维影像，虚拟支气管镜图像根据导体检测传感组件2所返回的检测结果更新显示内容。

在计算机中，可以存储有气管树模型1的3D数据，便于重建出气管树模型1的三维影像。

在示教界面4上统一显示虚拟支气管镜图像和实际支气管镜图像，操作者能够一目了然地掌握当前的支气管镜3操作进度，十分便利。显示装置除可以是传统的显示器之外，还可以是VR头盔等虚拟现实设备，从而进一步提高训练操作的拟真度。

具体说来，虚拟支气管镜图像可以使用气管树模型1的3D影像显示气管树的内部结构，从而便于以支气管镜3的第一人称视角观察气管内从主路通道11到目标的沿途各个位置的3D虚拟影像。当然，也可以以第三人称视角或是上帝视角来全方位地对3D影响的各个角度进行观察。其中，可以在 3D影像中标明或内置气管树模型1的各个肺叶/肺段的位置，并与安装在气管树模型1上的过程传感器的位置相对应。以及，可以在3D影像中标明或内置气管树模型1的各个目标点的位置，并与安装在气管树模型1上的目标传感器的位置相对应。本申请所述的目标点，指的是示范教学过程中支气管镜3所需到达的目标位置。当一个目标点被选定，虚拟支气管镜还可以显示到达选定目标的路径、路径经过的每一级隆突或气管的名称和级数，以及人体与当前虚拟支气管镜画面的角度、方位关系，例如，人体的方向，或者人体平躺时的身体正上方向等等。

实际支气管镜图像则显示支气管镜3所传回的图像数据，也就是医生在手术时能够观察到的实际图像，从而实现拟真训练。

据此，操作者手动控制支气管镜的操作，同时也可以控制虚拟支气管镜图像发生前进、后退、旋转的变化，并与实际支气管镜图像对比，操作者可以参考虚拟内窥镜显示的各种信息来判断实际支气管镜的位置、方向和到达目标的路径。进一步可选地，所述虚拟支气管镜图像可以根据所述导体检测传感组件所返回的检测结果实时更新，从而提高便利性。

可选地，虚拟支气管镜图像还可以包括以下显示内容中的一种或任意组合：

气管树模型1的各级分叉处的子图像；具体可以包括从主气管到目标所需要经过的各级支气管分叉，每一级分叉对应一个子图像。这些子图像可以以小窗口的形式显示在同一屏幕上，并可以在检测到被点击时，放大至虚拟支气管镜图像的窗口中。

从某一级分叉至下一级分叉处的前进过程图像；这一过程图像可以以 3D动画的形式呈现，从而更直观的显示进入正确支气管分叉并和到达下一级分叉处的过程。

指示某一级分叉至下一级分叉处的前进方向信息。其中，前进方向信息包括且不限于箭头、图形等多种UI元素。还可以采用3D人体模型来提示当前虚拟支气管镜3图形在人体中的位置。通过设置或隐藏这些信息，可以控制训练难度，提高示教系统的泛用性。

气管树模型1中各个部位的解剖学名称，特别包括各个气管分叉的解剖学名称。

第三实施方式

本申请的第三实施方式提供了一种支气管镜教学培训方法，基于第二实施方式的支气管镜教学培训系统，包括如下步骤：

配置教学任务计划，并根据任务计划设置导体检测传感组件2的分布位置；在所配置的教学任务计划中，必然包含支气管镜3所需到达的目标位置。因此可以在目标位置沿途的各个分支，以及歧路的分支中设置过程传感器，并在目标位置或是歧路上与目标位置对应的部位设置目标传感器。示教程序可以检测各传感器电路的连接状态，如果未连接则提示操作者需要正确连接传感器电路。

值得一提的是，教学任务计划的配置步骤还可以包括：随机生成至少一个位于末端分叉通道13上的目标部位；根据所生成的目标部位，生成支气管镜3的推荐操作路径。

本实施方式所指的随机生成，指的是可以通过现有技术的随机数算法来自动生成。所生成的目标部位的数量可以根据操作者的需求指定。当仅生成一个目标部位时，显然支气管镜3的路线是唯一的。而若生成了多个目标部位，显然根据先后接近的部位的选择，可以有多条路线。此时可以给出推荐操作路径，例如最短操作路径或是先主后次的操作路径。受训者，也就是支气管镜3的操作人员可以根据实际需要选择合适的操作路径，或是直接采用推荐操作路径。

接收并显示支气管镜3所传输的视频画面；此时，受训者即可开始支气管镜3的操作了。根据示教任务的难易度，可以选择全程开启虚拟支气管镜图像和文字、方向提示，也可以选择仅在支气管镜3经过过程传感器的时候开启，又或者也可以选择全程关闭虚拟支气管镜3的图像，仅给出训练结果。在训练的过程中，还可以设置计时器和自动打分功能。

在显示有虚拟支气管镜3的图像的前提下，当导体检测传感组件2，例如任意的过程传感器被触发时，响应于导体检测传感组件2所发送的传感器触发信号，可以将示教界面4的虚拟支气管镜图像更新为当前产生信号的传感器的所在位置的三维影像；通过及时更新图像，便于受训者比对虚拟支气管镜3和实际支气管镜3的图像，从而及时发现问题或进一步操作。

另外进一步地，还可以判断当前产生信号的传感器的所在位置是否与教学任务计划中的预设位置一致，并给出提示信息。根据提示信息，受训者可以选择沿途继续前进或是返回前一分岔口操作，十分便利。

另外可选地，上述方法还包括：

获取支气管镜3所传输的视频画面在接收到导体检测传感组件2所发送的传感器触发信号时的视频画面的当前帧图像；

将当前帧图像添加至数据库，以在下一次接收到导体检测传感组件2所发送的同一位置的传感器触发信号时调用。

在本申请实施方式中，导体检测传感组件2往往都会放置在关键位置。自动保存这些关键位置的图像，在下一次调用时可以作为比对，从而更便于受训者加深记忆。

值得一提的是，还可以为每一个操作人员设置用户账户。用户账户里可以记录到达某个目标的过程信息，例如选定目标后到达中键某个传感器位置的时间，或者整个过程的视频记录，作为练习记录或者考核时的记录，用来做为技术分析的基础数据。

比如，可以分析某个练习者对于某些目标或者肺叶的用时明显长于其他目标，根据平均用时或者高水平医生的标准操作用时来比较分析该用户的操作熟练程度，以及哪些目标不够熟练需要更多练习。练习者、培训者也可以回放记录视频来分析该练习者的操作问题并改进。

相比于现有技术而言，本申请的实施方式由于采用了导体检测传感组件 2，因此能够针对支气管镜3的通过“过程”和到达“结果”都进行感测，因此可以针对每一级的分叉都进行训练检测和训练，使得中途纠正操作和目标位置识别都成为了可能。因此采用上述支气管镜教学培训方法，配合科学合理的教学任务计划，能够更好地提供受训者的理论和实操水平。

应当理解，在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在 A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述某些部件，但这些部件不应仅仅被限于定于这些术语中。这些术语仅用来将各部件彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一某某部件也可以被称为第二某某部件，类似地，第二某某部件也可以被称为第一某某部件。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于监测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果监测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当监测(陈述的条件或事件)时”或“响应于监测(陈述的条件或事件)”。

在本申请的实施方式中，“大体上等于”、“大体上垂直于”、“大体上对称”等等的意思是，所指的两个特征之间在宏观上的尺寸或相对位置关系十分接近于所述及的关系。然而本领域技术人员清楚，由于误差、公差等客观因素的存在而使得物体的位置关系在小尺度乃至微观角度难以被正好约束。因此即使二者之间的尺寸、位置关系稍微存在点误差，也并不会对本申请的技术效果的实现产生较大影响。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

在上述的各实施方式中，尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是本领域的普通技术人员应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/ 或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、单元、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、单元、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本申请的范围。

最后应说明的是，本领域的普通技术人员可以理解，为了使读者更好地理解本申请，本申请的实施方式提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也可以基本实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims (9)

1.一种支气管镜教学培训模型，其特征在于，包括：

气管树模型，所述气管树模型形成有通道，所述通道包括主路通道和从所述主路中分出的支路通道，以及进一步从所述支路通道分出的末端分叉通道；

导体检测传感组件，能够感测导体，所述导体检测传感组件设置在所述气管树模型上，并在检测到导体时产生传感器触发信号；

信号整合模块，与各所述导体检测传感组件通信连接，并与外部计算机通信连接，所述信号整合模块用于将收集到的所述传感器触发信号发送给所述外部计算机。

2.根据权利要求1所述的支气管镜教学培训模型，其特征在于，所述导体检测传感组件包括：

多个环形传感器，能够感测穿过环形部位的导体；

所述环形传感器套接于所述气管树的通道上。

3.根据权利要求2所述的支气管镜教学培训模型，其特征在于，所述环形传感器套接于所述气管树的通道的产生分叉的部位之前。

4.根据权利要求1所述的支气管镜教学培训模型，其特征在于，所述导体检测传感组件包括：

感应接近传感器，具有感应面，所述感应接近传感器能够感测靠近所述感应面的导体；

所述感应接近传感器接入所述末端分叉通道，所述感应面位于所述通道内。

5.根据权利要求1所述的支气管镜教学培训模型，其特征在于，所述导体检测传感组件包括：

感应接近传感器，具有感应面，所述感应接近传感器能够感测靠近所述感应面的导体；

所述感应接近传感器的感应面紧贴于所述气管树模型的通道的外壁，或者，

所述气管树模型的通道上设置有孔，所述感应接近传感器接入所述孔内，使所述感应面朝向所述通道。

6.根据权利要求1所述的支气管镜教学培训模型，其特征在于，还包括：

弯管，所述弯管与所述气管树模型连接，所述弯管用于模拟模拟口腔咽喉和/或鼻腔到主气管的部位。

7.一种支气管镜教学培训系统，其特征在于，包括：

计算机和权利要求1至6中任意一项所述的支气管镜教学培训模型；

所述信号整合模块和所述计算机通信连接，支气管镜和所述计算机通信连接。

8.根据权利要求7所述的支气管镜教学培训系统，其特征在于，所述计算机具有显示装置，所述显示装置上显示有示教界面；

其中，所述示教界面具有：虚拟支气管镜图像和实际支气管镜图像；

所述实际支气管镜图像为所述支气管镜传回的图像；

所述虚拟支气管镜图像包括显示有所述计算机重建并显示的所述气管树模型的内部结构的三维影像，所述虚拟支气管镜图像根据所述导体检测传感组件所返回的检测结果更新显示内容。

9.根据权利要求8所述的支气管镜教学培训系统，其特征在于，所述虚拟支气管镜图像还包括以下显示内容中的一种或任意组合：

所述气管树模型的各级分叉处的子图像；

从某一级分叉至下一级分叉处的前进过程图像；

指示前进至选定目标的路径上的某一级分叉至下一级分叉处的前进方向信息；

气管树模型中各个部位的解剖学名称和/或支气管的级数。

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