基于计算机虚拟仿真的医疗服务平台

1.本发明涉及数据分析技术领域，尤其涉及一种基于计算机虚拟仿真的医疗服务平台。


背景技术：

2.虚拟仿真，为仿真技术或称为模拟技术，就是用一个平台模仿另一个真实平台的技术，虚拟仿真实际上是一种可创建和体验虚拟世界的计算机平台，此种虚拟世界由计算机生成，可以是现实世界的再现，亦可以是构想中的世界，用户可借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互。
3.中国专利公开号：cn106251751a，公开了一种基于vr技术的医疗手术模拟仿真平台，该平台可实现医护人员在体验到虚拟现实技术的同时对医疗器械的性能和功能进行体感的体验，但是该平台未对医护人员的操作过程进行分析，无法对医护人员的操作水平、熟练状态进行精确评价。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种基于计算机虚拟仿真的医疗服务平台，用以克服现有技术中未对用户虚拟仿真过程熟练状态精确分析导致的用户评价效率低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种基于计算机虚拟仿真的医疗服务平台，包括：获取模块，用以获取用户在进行虚拟仿真操作时的过程参数；存储模块，用以对用户虚拟仿真操作的过程参数进行存储，其与所述获取模块连接；分析模块，用以根据获取的过程参数进行数据分析，其与所述获取模块连接，在进行数据分析时，所述分析模块内设有分级单元，其用以对虚拟仿真场景中的区域进行分级，将虚拟仿真场景中患者的病患位置作为一级目标区域，将虚拟仿真场景中的工具区作为二级目标区域，所述分级单元与计算单元连接，所述计算单元用以根据用户在一级目标区域的操作完整度计算第一熟练系数，并根据用户在二级目标区域工具的使用状态计算第二熟练系数；评价模块，用以根据数据分析结果对用户的熟练度进行评价，其与所述分析模块连接，在进行评价时，所述评价模块还用以根据各熟练系数计算用户熟练度，并根据用户的操作时长对用户熟练度进行调节，调节完成后，所述评价模块还用以根据用户的操作次数对用户熟练度进行校正，并根据校正后的熟练度进行评价；提醒模块，用以根据用户的熟练度评价结果进行相应的提醒，其与所述评价模块连接。
6.进一步地，所述计算单元在计算第一熟练系数时，获取一级目标区域中用户操作的操作完整度m，并将其与预设操作完整度m0进行比对，并根据比对结果计算第一熟练系数，其中，
当m≤m0时，所述计算单元将第一熟练系数设置为a11, a11为预设值,0＜a11＜0.2；当m＞m0时，所述计算单元将第一熟练系数设置为a12,设定a12=a11 a11
×
（m-m0）/m0，当a12≥1时，取a12=1。
7.进一步地，所述计算单元在获取操作完整度m时，获取用户对一级目标区域已执行的操作步骤数量n，并以此计算用户的操作完整度m，设定m=n/n0，其中，n0为预设标准操作步骤数量。
8.进一步地，所述计算单元在计算第二熟练系数时，获取用户在虚拟仿真过程中工具使用错误次数k，并将其与预设使用错误次数进行比对，并根据比对结果计算第二熟练系数，其中，当k≤k0时，所述计算单元将第二熟练系数设置为a21, a21为预设值，0.8＜a21＜1；当k＞k0时，所述计算单元将第二熟练系数设置为a22,设定a22= a21
‑ꢀ
a21
×
（k-k0）/k。
9.进一步地，所述计算单元在第二熟练系数计算完成后，还根据工具的使用状态对第二熟练系数进行调整，其中，若工具的使用状态为选取错误，所述计算单元将工具使用错误次数调整为k’以降低第二熟练系数，设定k’=k
×
a0，a0为预设调整系数，1＜a0＜1.2，k’向上取整；若工具的使用状态为使用错误，所述计算单元不进行调整。
10.进一步地，所述评价模块在进行评价时，根据所述第一熟练系数和第二熟练系数计算用户的熟练度l，设定l=0.5
×
a1i 0.5
×
a2j，设定i=1,2，j=1,2，所述评价模块将计算的熟练度l与预设熟练度l0进行比对，并根据比对结果进行评价，其中，当l＜l1时，所述评价模块判定用户的熟练度等级低；当l1≤l＜l2时，所述评价模块判定用户的熟练度等级正常；当l2≤l时，所述评价模块判定用户的熟练度等级高；其中，l1为第一预设熟练度，l2为第二预设熟练度，l1＜l2。
11.进一步地，所述评价模块在对用户的熟练度l进行调节时，获取用户在虚拟仿真过程的操作时长t，并将其与预设标准时长t0进行比对，并根据比对结果对用户的熟练度l进行调节，其中，当t≤t0时，所述评价模块判定用户的操作时长满足要求，不进行调节；当t＞t0时，所述评价模块判定用户的操作时长不满足要求，并将用户的熟练度调节为l’，设定l’=l-l
×
（t-t0）/t。
12.进一步地，在对用户的熟练度l调节完成后，所述评价模块获取用户通过虚拟仿真的累计操作次数f，并将其与预设操作次数f0进行比对，并根据比对结果对调节后的熟练度l’进行校正，其中，当f≤f0时，所述评价模块判定用户对虚拟仿真内容的操作次数正常，不进行校正；当f＞f0时，所述评价模块判定用户对虚拟仿真内容操作频繁，并将用户的熟练度校正为l”，设定l”=l’ l
’×
（f-f0）/f。
13.进一步地，所述提醒模块在进行提醒时，获取用户的熟练度评价结果，并以此对用户进行相应的提醒，其中，当判定用户的熟练度等级低时，所述提醒模块提示用户操作不满足要求需重复练习虚拟仿真内容，并对用户在第一目标区域和第二目标区域的错误操作进行提示；当判定用户的熟练度等级正常时，所述提醒模块提示用户操作存在缺陷，并对用户在第一目标区域和第二目标区域的错误操作进行提示；当判定用户的熟练度等级高时，所述提醒模块提示用户操作满足要求。
14.进一步地，所述过程参数包括操作完整度、工具的使用状态、操作时长和累计操作次数。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过获取模块获取用户进行虚拟仿真时的过程参数，并通过对其进行精确分析以确定用户在虚拟仿真中各区域的操作状态，从而计算熟练系数，以最终确定用户熟练度，从而及时对用户进行提醒，以降低用户在实际应用中的操作风险；所述计算单元通过根据用户操作的操作完整度计算第一熟练系数，可保证计算的准确度，用户操作的完整度可有效反映用户的操作熟练状态，当操作完整度m在预设值以内时，操作完整度小，此时以固定值作为第一熟练系数，当操作完整度m大于预设值时，则根据其与预设值的差值进行计算，以使第一熟练系数随操作完整度的增加而增大，通过精确计算以保证第一熟练系数的准确度，从而提高对用户虚拟仿真分析的精确度，在计算操作完整度时，所述计算单元将用户已执行的操作步骤数量与预设标准值进行比对，通过计算操作完整度以保证第一熟练系数的准确度，从而提高对用户虚拟仿真分析的精确度，进而提高对用户虚拟仿真过程的评价效率。
16.尤其，所述计算单元通过根据用户的工具使用错误次数计算第二熟练系数，可保证计算第二熟练系数的准确度，工具使用错误次数可有效反映用户的操作熟练状态，当工具使用错误次数k在预设值以内时，工具使用错误次数少，此时以固定值作为第二熟练系数，当工具使用错误次数k大于预设值时，则根据其与预设值的差值进行计算，以使第二熟练系数随工具使用错误次数的增加而降低，通过精确计算以保证第二熟练系数的准确度，从而提高对用户虚拟仿真分析的精确度，在计算完成时，所述计算单元还根据工具的使用状态对第二熟练系数进行调整，以提高第二熟练系数的精确度，当工具的使用状态为选取错误时，通过增加工具使用错误次数k以降低第二熟练系数，从而提高第二熟练系数的精确度，进一步提高对用户虚拟仿真分析的精确度，提高对用户虚拟仿真过程的评价效率。
17.尤其，所述评价模块通过计算用户的熟练度对用户进行评价，以保证用户评价的准确度，熟练度的计算中包括第一熟练系数和第二熟练系数，第一熟练系数反映用户对患者病患位置操作的熟练状态，第二熟练系数反映用户对工具使用的熟练状态，通过二者结合可有效反映用户对虚拟仿真内容的整体熟练状态，通过设置预设数量度以对用户的熟练等级进行区分，从而提高对用户熟练度评价的准确度，提高对用户虚拟仿真过程的评价效率。
18.尤其，所述评价模块通过对用户的熟练度进行调节和校正，以进一步提高用户熟练度计算的准确度，从而提高对用户熟练度评价的准确度，在进行调节时，所述评价模块通过将用户在虚拟仿真过程的操作时长t与预设值进行比对，若其在预设值以内则证明用户的操作时长满足要求不进行调节，反之则通过调节以降低用户熟练度，操作时长越长证明
用户操作过程越不熟练，通过调节有效提高了计算用户熟练度的精确度，从而提高对用户虚拟仿真分析的精确度，同时，所述评价模块在对调节后的熟练度进行校正时，将用户通过虚拟仿真的累计操作次数f与预设值进行比对，若其在预设值以内则证明操作次数少不进行校正，反之则通过校正以增加用户的熟练度，累计操作次数越大证明用户越熟练，所述评价模块通过校正进一步提高了计算用户熟练度的精确度，从而提高对用户虚拟仿真分析的精确度，提高对用户虚拟仿真过程的评价效率。
19.尤其，通过所述提醒模块根据用户的不同熟练等级对用户的虚拟仿真过程进行不同提醒，以使用户获取虚拟仿真操作的熟练情况，从而便于用户针对性更正自身操作缺陷，以降低用户在实际应用中的操作风险。
附图说明
20.图1为本发明实施例基于计算机虚拟仿真的医疗服务平台的结构示意图。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
22.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
23.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.请参阅图1所示，其为本实施例基于计算机虚拟仿真的医疗服务平台，所述平台包括：获取模块，用以获取用户在进行虚拟仿真操作时的过程参数，过程参数包括操作完整度、工具的使用状态、操作时长和累计操作次数等，本实施例的虚拟仿真过程为用户通过vr对患者进行虚拟手术；存储模块，用以对用户虚拟仿真操作的过程参数进行存储，其与所述获取模块连接；分析模块，用以根据获取的过程参数进行数据分析，其与所述获取模块连接，在进行数据分析时，所述分析模块内设有分级单元，其用以对虚拟仿真场景中的区域进行分级，将虚拟仿真场景中患者的病患位置作为一级目标区域，将虚拟仿真场景中的工具区作为二级目标区域，所述分级单元与计算单元连接，所述计算单元用以根据用户在一级目标区域的操作完整度计算第一熟练系数，并根据用户在二级目标区域工具的使用状态计算第二熟练系数；评价模块，用以根据数据分析结果对用户的熟练度进行评价，其与所述分析模块连接，在进行评价时，所述评价模块还用以根据各熟练系数计算用户熟练度，并根据用户的操作时长对用户熟练度进行调节，调节完成后，所述评价模块还用以根据用户的操作次数
对用户熟练度进行校正，并根据校正后的熟练度进行评价；提醒模块，用以根据用户的熟练度评价结果进行相应的提醒，其与所述评价模块连接。
25.具体而言，本实施例中所述平台应用于云端对用户虚拟仿真的操作过程进行监控，用户在虚拟仿真操作时可对不同患者执行不同操作，由用户自由操作，通过获取模块获取用户进行虚拟仿真时的过程参数，并通过对其进行精确分析以确定用户在虚拟仿真中各区域的操作状态，从而计算熟练系数，以最终确定用户熟练度，从而及时对用户进行提醒，以降低用户在实际应用中的操作风险。
26.具体而言，所述计算单元在计算第一熟练系数时，获取一级目标区域中用户操作的操作完整度m，并将其与预设操作完整度m0进行比对，并根据比对结果计算第一熟练系数，其中，当m≤m0时，所述计算单元将第一熟练系数设置为a11, a11为预设值,0＜a11＜0.2；当m＞m0时，所述计算单元将第一熟练系数设置为a12,设定a12=a11 a11
×
（m-m0）/m0，当a12≥1时，取a12=1。
27.具体而言，所述计算单元在获取操作完整度m时，获取用户对一级目标区域已执行的操作步骤数量n，并以此计算用户的操作完整度m，设定m=n/n0，其中，n0为预设标准操作步骤数量。
28.具体而言，本实施例中所述计算单元通过根据用户操作的操作完整度计算第一熟练系数，可保证计算的准确度，用户操作的完整度可有效反映用户的操作熟练状态，当操作完整度m在预设值以内时，操作完整度小，此时以固定值作为第一熟练系数，当操作完整度m大于预设值时，则根据其与预设值的差值进行计算，以使第一熟练系数随操作完整度的增加而增大，通过精确计算以保证第一熟练系数的准确度，从而提高对用户虚拟仿真分析的精确度，在计算操作完整度时，所述计算单元将用户已执行的操作步骤数量与预设标准值进行比对，通过计算操作完整度以保证第一熟练系数的准确度，从而提高对用户虚拟仿真分析的精确度。可以理解的是，本实施例中未对已执行步骤的获取方式进行限定，本领域技术人员可自由设置，如在进行虚拟仿真时提示对患者的处理步骤，并根据病患位置状态判断是否完成该步骤，以获取用户已执行的操作步骤数量等方式。
29.具体而言，所述计算单元在计算第二熟练系数时，获取用户在虚拟仿真过程中工具使用错误次数k，并将其与预设使用错误次数进行比对，并根据比对结果计算第二熟练系数，其中，当k≤k0时，所述计算单元将第二熟练系数设置为a21, a21为预设值，0.8＜a21＜1；当k＞k0时，所述计算单元将第二熟练系数设置为a22,设定a22= a21
‑ꢀ
a21
×
（k-k0）/k。
30.具体而言，所述计算单元在第二熟练系数计算完成后，还根据工具的使用状态对第二熟练系数进行调整，其中，若工具的使用状态为选取错误，所述计算单元将工具使用错误次数调整为k’以降低第二熟练系数，设定k’=k
×
a0，a0为预设调整系数，1＜a0＜1.2，k’向上取整；
若工具的使用状态为使用错误，所述计算单元不进行调整。
31.具体而言，本实施中所述计算单元通过根据用户的工具使用错误次数计算第二熟练系数，可保证计算第二熟练系数的准确度，工具使用错误次数可有效反映用户的操作熟练状态，当工具使用错误次数k在预设值以内时，工具使用错误次数少，此时以固定值作为第二熟练系数，当工具使用错误次数k大于预设值时，则根据其与预设值的差值进行计算，以使第二熟练系数随工具使用错误次数的增加而降低，通过精确计算以保证第二熟练系数的准确度，从而提高对用户虚拟仿真分析的精确度，在计算完成时，所述计算单元还根据工具的使用状态对第二熟练系数进行调整，以提高第二熟练系数的精确度，当工具的使用状态为选取错误时，通过增加工具使用错误次数k以降低第二熟练系数，从而提高第二熟练系数的精确度，进一步提高对用户虚拟仿真分析的精确度。
32.具体而言，所述评价模块在进行评价时，根据所述第一熟练系数和第二熟练系数计算用户的熟练度l，设定l=0.5
×
a1i 0.5
×
a2j，设定i=1,2，j=1,2，所述评价模块将计算的熟练度l与预设熟练度l0进行比对，并根据比对结果进行评价，其中，当l＜l1时，所述评价模块判定用户的熟练度等级低；当l1≤l＜l2时，所述评价模块判定用户的熟练度等级正常；当l2≤l时，所述评价模块判定用户的熟练度等级高；其中，l1为第一预设熟练度，l2为第二预设熟练度，l1＜l2。
33.具体而言，本实施例中所述评价模块通过计算用户的熟练度对用户进行评价，以保证用户评价的准确度，熟练度的计算中包括第一熟练系数和第二熟练系数，第一熟练系数反映用户对患者病患位置操作的熟练状态，第二熟练系数反映用户对工具使用的熟练状态，通过二者结合可有效反映用户对虚拟仿真内容的整体熟练状态，通过设置预设数量度以对用户的熟练等级进行区分，从而提高对用户熟练度评价的准确度。
34.具体而言，所述评价模块在对用户的熟练度l进行调节时，获取用户在虚拟仿真过程的操作时长t，并将其与预设标准时长t0进行比对，并根据比对结果对用户的熟练度l进行调节，其中，当t≤t0时，所述评价模块判定用户的操作时长满足要求，不进行调节；当t＞t0时，所述评价模块判定用户的操作时长不满足要求，并将用户的熟练度调节为l’，设定l’=l-l
×
（t-t0）/t。
35.具体而言，在对用户的熟练度l调节完成后，所述评价模块获取用户通过虚拟仿真的累计操作次数f，并将其与预设操作次数f0进行比对，并根据比对结果对调节后的熟练度l’进行校正，其中，当f≤f0时，所述评价模块判定用户对虚拟仿真内容的操作次数正常，不进行校正；当f＞f0时，所述评价模块判定用户对虚拟仿真内容操作频繁，并将用户的熟练度校正为l”，设定l”=l’ l
’×
（f-f0）/f。
36.具体而言，本实施例中所述评价模块通过对用户的熟练度进行调节和校正，以进一步提高用户熟练度计算的准确度，从而提高对用户熟练度评价的准确度，在进行调节时，所述评价模块通过将用户在虚拟仿真过程的操作时长t与预设值进行比对，若其在预设值以内则证明用户的操作时长满足要求不进行调节，反之则通过调节以降低用户熟练度，操
作时长越长证明用户操作过程越不熟练，通过调节有效提高了计算用户熟练度的精确度，从而提高对用户虚拟仿真分析的精确度，同时，所述评价模块在对调节后的熟练度进行校正时，将用户通过虚拟仿真的累计操作次数f与预设值进行比对，若其在预设值以内则证明操作次数少不进行校正，反之则通过校正以增加用户的熟练度，累计操作次数越大证明用户越熟练，所述评价模块通过校正进一步提高了计算用户熟练度的精确度，从而提高对用户虚拟仿真分析的精确度。
37.具体而言，所述提醒模块在进行提醒时，获取用户的熟练度评价结果，并以此对用户进行相应的提醒，其中，当判定用户的熟练度等级低时，所述提醒模块提示用户操作不满足要求需重复练习虚拟仿真内容，并对用户在第一目标区域和第二目标区域的错误操作进行提示；当判定用户的熟练度等级正常时，所述提醒模块提示用户操作存在缺陷，并对用户在第一目标区域和第二目标区域的错误操作进行提示；当判定用户的熟练度等级高时，所述提醒模块提示用户操作满足要求。
38.具体而言，本实施例中通过所述提醒模块根据用户的不同熟练等级对用户的虚拟仿真过程进行不同提醒，以使用户获取虚拟仿真操作的熟练情况，从而便于用户针对性更正自身操作缺陷，以降低用户在实际应用中的操作风险。
39.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。