用于眼科檢查培訓(xùn)的系統(tǒng)、方法和計算機程序的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種醫(yī)學(xué)培訓(xùn)裝置和系統(tǒng)，其被提供以用于醫(yī)學(xué)專業(yè)人員在基于醫(yī)學(xué)工具的操作的眼科檢查方面的培訓(xùn)。該裝置可包括具有開口的眼睛的物理模型，圖像顯示器通過該開口是可見的，該物理模型模擬檢眼鏡檢查期間眼睛的外觀。改進的檢眼鏡包括移動傳感器并且捕捉移動信息，該移動信息被系統(tǒng)處理以選擇性地顯示眼睛圖像的相應(yīng)部分。該培訓(xùn)裝置可操作為用于在身體部位的醫(yī)學(xué)檢查或過程中根據(jù)培訓(xùn)方法培訓(xùn)學(xué)員的一個或多個模擬。
【專利說明】用于眼科檢查培訓(xùn)的系統(tǒng)、方法和計算機程序
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請請求2012 年 10 月 19 日提交的、題為 “SYSTEM, METHOD AND COMPUTERPROGRAM FOR TRAINING FOR OPHTHALMIC EXAMINATIONS” 的美國臨時專利申請序列號61/716，121的包括優(yōu)先權(quán)在內(nèi)的所有利益。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及計算機實現(xiàn)的培訓(xùn)系統(tǒng)。本發(fā)明更具體地涉及模擬身體部位以建立與進行醫(yī)學(xué)檢查或過程(procedure)有關(guān)的技能的計算機實現(xiàn)的培訓(xùn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]眾多醫(yī)學(xué)檢查或過程涉及具有隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的身體部位，諸如耳、鼻、喉或眼睛。這些醫(yī)學(xué)檢查或過程通常涉及專門醫(yī)學(xué)工具的使用。
[0005]這樣的醫(yī)學(xué)檢查的一個示例包括眼科檢查。
[0006]眼科檢查涉及一系列的透鏡，該透鏡被用來觀察眼睛的后部。受試者被要求持續(xù)地聚焦于選定點，并且使用一系列的透鏡，其中大負值透鏡允許醫(yī)學(xué)專業(yè)人員更深入地觀察視網(wǎng)膜的后部。實施該檢查的醫(yī)學(xué)專業(yè)人員往往“撥入”和“撥出”透鏡。受試者往往眨眼并且然后往稍微不同的方向上看，要求醫(yī)學(xué)專業(yè)人員重新定位眼睛的中心區(qū)域。醫(yī)學(xué)專業(yè)人員需要能夠在該環(huán)境中找到他們的方式，并且尤其需要能夠快速地重新定位眼睛的中心區(qū)域。
[0007]在大多數(shù)醫(yī)學(xué)院，在與具有隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的身體部位相關(guān)的醫(yī)學(xué)檢查或過程方面的培訓(xùn)涉及可能的缺陷或身體狀況(medical condition)的視覺識別。培訓(xùn)一般通過使用基本的工具來進行，諸如包括身體缺陷(physical defect)或身體狀況的照片在內(nèi)的幻燈片演示。一些人估計，很少醫(yī)學(xué)學(xué)生在其實習(xí)期或其他培訓(xùn)結(jié)束時對他們使用專門醫(yī)學(xué)工具(例如檢眼鏡)的技能感到舒心。
[0008]需要一種用于在進行眼科檢查方面對用戶進行培訓(xùn)的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]提供一種計算機實現(xiàn)的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)方法，該方法包括:一個或多個用戶通過一個或多個計算機處理器使模擬計算機系統(tǒng)參與啟動眼科檢查培訓(xùn)例行程序，該模擬計算機系統(tǒng)包括眼睛模型、一個或多個移動傳感器、圖像顯示器以及用于控制顯示眼睛的一個或多個圖像的圖像顯示器的控制器；一個或多個用戶中的每個用戶以類似于用來進行眼科檢查的移動的方式相對于眼睛模型移動檢眼鏡檢查工具；使用該一個或多個移動傳感器檢測這些移動以便生成至控制器的輸入信息；以及控制器使用該輸入信息以選擇和顯示對應(yīng)于該輸入信息的來自眼睛的圖像的感興趣區(qū)域的視圖或圖像部分，以便模擬與眼科檢查有關(guān)的眼睛的外觀。
[0010]在進一步的方面，模擬計算機系統(tǒng)迭代地:Ca)檢測和處理移動；(b)選擇性地顯示圖像部分；以及(C)基于連續(xù)的檢測/處理過的移動和對應(yīng)的圖像部分，生成跟隨使用檢眼鏡檢查工具的用戶的移動的圖像部分的連續(xù)顯示，以便模擬與眼科檢查有關(guān)的眼睛的外觀。
[0011]在另一方面，提供一種計算機實現(xiàn)的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)方法，該方法包括:(a) —個或多個用戶通過一個或多個計算機處理器使模擬計算機系統(tǒng)參與啟動眼科檢查培訓(xùn)例行程序，該模擬計算機系統(tǒng)包括眼睛模型、一個或多個移動傳感器、圖像顯示器以及用于控制顯示眼睛的一個或多個圖像的圖像顯示器的控制器；(b)—個或多個用戶中的每個用戶以類似于用來進行眼科檢查的移動的方式相對于眼睛模型移動檢眼鏡工具；(C)使用該一個或多個移動傳感器檢測這些移動以便生成至控制器的輸入信息；以及(d)控制器迭代地使用該輸入信息以選擇和顯示對應(yīng)于該輸入信息的來自眼睛的圖像的感興趣區(qū)域的視圖或圖像部分并且啟動通過圖像顯示器的圖像部分的顯示，以便遍及一組移動和對應(yīng)的輸入信息來模擬與眼科檢查有關(guān)的眼睛的外觀。
[0012]在另一方面，提供一種用于模擬檢眼鏡檢查的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:(a)計算機系統(tǒng),被鏈接到至少一個底座單元(base unit),并且包括控制器；(b)該底座單元包括或接收眼睛的一個或多個物理模型，該物理模型包括開口和通過開口可視的圖像顯示器，該開口被配置為使得學(xué)員能夠?qū)⑦B接的檢眼鏡檢查設(shè)備與該開口對齊，以便使用改進的檢眼鏡檢查設(shè)備觀察通過圖像顯示器顯示的一個或多個圖像；(C)該計算機系統(tǒng)定義起始位置，并且其后跟蹤由使用檢眼鏡檢查設(shè)備的學(xué)員做出的一系列移動，該一系列移動定義檢眼鏡檢查；以及(d)該系統(tǒng)處理跟蹤的一系列移動，以便生成顯示控制數(shù)據(jù)，控制器使用顯示控制數(shù)據(jù)來控制圖像顯示器，以便遍及一系列移動來模擬檢眼鏡檢查中人眼的外觀。
[0013]在另一方面，圖像庫被鏈接到計算機系統(tǒng)，并且圖像庫包含眼睛的一個或多個圖像，并且其中基于顯示控制數(shù)據(jù)，控制器選擇性地顯示圖像的對應(yīng)于跟蹤的移動的特定圖像部分。
[0014]在這方面，在詳細解釋本發(fā)明的至少一個實施例之前，應(yīng)當理解，本發(fā)明在其應(yīng)用方面并不限于在下面的描述中提出或者在附圖中圖示的結(jié)構(gòu)的細節(jié)和組件的布置。本發(fā)明能夠有其他實施例并且能夠以各種方式來實踐和執(zhí)行。另外，還應(yīng)理解，本文所采用的措辭和術(shù)語是出于描述的目的，而不應(yīng)該被認為是限制性的。
[0015]本發(fā)明能夠提供這樣的教導(dǎo)，并且允許用戶以有效的方式實踐檢查。本發(fā)明的系統(tǒng)、計算機程序、方法代表本領(lǐng)域的顯著進步，并且提供一種用于更廣泛地傳播這樣的教導(dǎo)和/或?qū)嵺`的實用且有成本效益的系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]在考慮到本發(fā)明的下列詳細描述時，本發(fā)明將被更好地理解，并且本發(fā)明的目的將變得顯而易見。這樣的描述參考附圖，其中:
[0017]圖1是本發(fā)明的一個實施例的系統(tǒng)資源圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置的代表性實施例的透視圖，示出了裝置的外部或系統(tǒng)的底座單元。
[0019]圖3a和圖3b示出了眼睛的物理模型的可能實施例的不同視圖，其可以作為圖2中所示的底座單元的一部分或者被可移除地安裝在圖2中所示的底座單元上。
[0020]圖4是圖示了根據(jù)本發(fā)明的可能的計算機實現(xiàn)的方法的流程圖。
[0021]圖5a和圖5b圖示了使用本發(fā)明的感興趣視野觀察器顯示的眼睛的圖像的部分。
[0022]圖6和圖7a圖示了由系統(tǒng)呈現(xiàn)的屏幕視圖以及觸發(fā)這些屏幕視圖的本發(fā)明的改進的檢眼鏡的移動。
[0023]圖7b是圖示根據(jù)代表性的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)例行程序的由系統(tǒng)呈現(xiàn)的屏幕視圖的圖。
[0024]圖8a和圖Sb圖示了底座單元的可能的橫斷面視圖。
[0025]圖9表示用于實現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)、計算機程序方面以及計算機實現(xiàn)的方法的功能的通用計算機系統(tǒng)。
[0026]在附圖中，本發(fā)明的實施例通過示例的方式來圖示。應(yīng)當明確地理解的是，說明書和附圖僅出于說明的目的，并且作為對理解的輔助，而不旨在作為本發(fā)明的限制的限定。
【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明是醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置、系統(tǒng)和計算機產(chǎn)品，其包括:(A)眼睛的物理模型；以及(B)圖像觀察器，其通過下列方式模擬觀察使用與眼科檢查相關(guān)的檢眼鏡，即(i)通過改進的檢眼鏡的用戶接收基于三維方向的輸入，以及(ii)基于該輸入，顯示一般對應(yīng)于用戶在三維方向上使用檢眼鏡看到的那部分的一部分眼睛圖像。
[0028]本公開還提供了幾種可能的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機系統(tǒng)，其包含或包括本發(fā)明的一個或多個醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬設(shè)備。
[0029]本公開提及到“用戶”。本發(fā)明的裝置、系統(tǒng)和計算機程序可能有各種不同類型的用戶，然而，“用戶” 一般是指學(xué)員用戶。
[0030]本發(fā)明的檢眼鏡檢查培訓(xùn)系統(tǒng)可以利用共同未決的專利申請PCT/CA2012/000359 “System, Method And Computer Program For Training For MedicalExaminations Involving Body Parts With Concealed Anatomy”(在先的專利申請)的幾個方面。例如，該在先的專利申請公開了一種用于利用高品質(zhì)圖像(例如，高品質(zhì)數(shù)字圖像)的光學(xué)裝置，但是使用光學(xué)裝置在使用低成本顯示器的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)裝置中顯示這些圖像，并且以模擬隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的外觀的方式顯示這些圖像。該在先的專利申請通過引用并入本文。
[0031]本發(fā)明改寫了該在先的專利申請的某些方面，如下所述，并且提供了一種以新的和創(chuàng)新的方式實現(xiàn)檢眼鏡檢查培訓(xùn)的新系統(tǒng)。
[0032]技術(shù)熟練的讀者會明白，可以修改本文公開和/或圖示的本發(fā)明的各方面。例如，可以在各個實施例中設(shè)計本文圖示的醫(yī)學(xué)檢查工具，這些實施例允許用戶練習(xí)可以用來進行檢眼鏡檢查的不同檢查工具的使用的不同方面。本公開中描述的改進的醫(yī)學(xué)檢查工具是本發(fā)明的改進的檢眼鏡的一個可能的實施例，其在本公開中可以被稱為“工具”。
[0033]檢眼鏡檢查培訓(xùn)系統(tǒng)和計算機程序
[0034]圖1圖示了通過引用可能的系統(tǒng)組件和它們的相關(guān)功能針對檢眼鏡檢查的本發(fā)明的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)的一個實施方式。
[0035]在本發(fā)明的另一方面，圖2包括基于本發(fā)明的特定裝置的代表性實施例。在這種情況下，本發(fā)明的獨立的桌面實施例被示出。圖2示出了本發(fā)明的代表性“基本系統(tǒng)”或“模擬單元”。該基本系統(tǒng)包括眼睛模型。如圖2所示，示出了包括底座單元13和檢眼鏡設(shè)備15的模擬單元12。
[0036]在一個可能的實施例中，如下面進一步討論的，該模擬單元可以包括用于例如通過將檢眼鏡設(shè)備15對齊到底座單元13來校準該模擬單元的機構(gòu)，以部分地跟蹤由使用檢眼鏡設(shè)備15的用戶進行的包括相對于底座單元13并且特別是眼睛模型在內(nèi)的移動。在本發(fā)明的一個可能的實施方式中，磁鐵(未示出)可以在適當?shù)奈恢煤头较蛏项A(yù)先安裝在檢眼鏡設(shè)備15的手柄中，以使得當手柄被放置在底座單元上時，手柄自對齊(在兩個軸上)到底座單元13的角度。這確保了用戶只需要在最后的軸上對齊手柄的旋轉(zhuǎn)(相對于眼睛模型扭轉(zhuǎn))，以確保適當?shù)膯卧鹱饔谩?br> [0037]圖3a和圖3b中示出了眼睛模型的特定實施例。在一方面，可以提供存儲箱以用于存儲所述組件中的一個或多個組件。
[0038]該基本系統(tǒng)可以包含或鏈接到至少一個計算機。計算機可以是鏈接到鼠標、屏幕和鍵盤的臺式計算機或筆記本計算機。培訓(xùn)員可以能夠通過鼠標、屏幕和/或鍵盤來操作計算機。應(yīng)當理解，在本發(fā)明的其它實施例中，計算機還可以是平板計算機或可操作為允許培訓(xùn)員訪問本發(fā)明的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序的功能的任何其他計算機設(shè)備。特別是，培訓(xùn)員可以操作計算機以觀察通過至少一個醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置的操作被同時顯示給一個或多個學(xué)員的身體缺陷或身體狀況的圖像。
[0039]圖像還可以包括正常眼睛的圖像。本發(fā)明的系統(tǒng)、計算機程序和計算機實現(xiàn)的方法可以包括培訓(xùn)學(xué)員識別正常眼睛和具有身體缺陷或身體狀況的眼睛的圖像之間的差異。
[0040]在由培訓(xùn)員主導(dǎo)的培訓(xùn)課期間，培訓(xùn)員必須能夠觀察通過裝置的觀察器被同時提供給培訓(xùn)員的組中的每個學(xué)員的圖像，因為培訓(xùn)員將向?qū)W員解釋圖像中示出的身體缺陷和身體狀況的各種特性。培訓(xùn)員可以由此向?qū)W員提供關(guān)于缺陷或身體狀況的信息，學(xué)員需要知道該信息以便能夠識別并且變得熟悉缺陷和身體狀況。由培訓(xùn)員操作的計算機可以進一步可操作為提供工具給培訓(xùn)員，借此培訓(xùn)員可以指出或以其他方式突出顯示圖像中示出的缺陷或狀況的值得注意的方面給學(xué)員。
[0041]本發(fā)明的計算機程序可以進一步可操作為使得計算機可以被培訓(xùn)員用戶用來啟動、遵循和/或控制包含在本發(fā)明的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序中的一個或多個醫(yī)學(xué)培訓(xùn)例行程序。
[0042]如圖1所示，其是示出本發(fā)明的可能的系統(tǒng)實施方式的系統(tǒng)圖，該計算機10可以例如諸如通過分路器14被鏈接到多個醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置12，其每個是模擬單元。該計算機可以包括或以其他方式連接或鏈接到多個圖像16。該圖像可能包括存檔圖像。這些圖像可以被存儲在數(shù)據(jù)庫中。該多個圖像16可以包括顯示涉及特定身體部位(諸如在該情況下的眼睛)的身體缺陷、身體狀況或醫(yī)學(xué)組織的圖像。
[0043]該多個圖像可通過操作圖像顯示器18的方式被顯示給醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置中的學(xué)員，該圖像顯示器18是該裝置的觀察器單元，據(jù)此圖像作為可視圖像被呈現(xiàn)給學(xué)員?？梢员伙@示在每個醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置中的該多個圖像可包括顯示若干不同身體缺陷、身體狀況或醫(yī)學(xué)組織的廣泛的圖像。例如，該圖像可包括影響眼睛的身體缺陷或身體狀況的數(shù)字圖像，該身體缺陷或身體狀況是相對罕見的并且因此可能在可能可用于醫(yī)學(xué)培訓(xùn)目的的人類或動物受試者中未被發(fā)現(xiàn)。以這種方式，通過本發(fā)明的操作，一個或多個學(xué)員可以以相對低的成本訪問完整的或基本完整的圖像集合，這意味著該圖像集合覆蓋了各種可能的身體缺陷或身體狀況，以及可以影響特定身體部位(諸如眼睛)的可能所有已知的缺陷和狀況。
[0044]該圖像也可能被存儲為子集或組的一部分。例如，子集可以包括有關(guān)在特定區(qū)域中或?qū)τ谌巳褐械奶囟ǘ位蚪M流行的身體缺陷、身體狀況和/或醫(yī)學(xué)組織的圖像。作為另一個示例，子集可包括有關(guān)罕見的缺陷、狀況或組織的圖像。作為又一個示例，子集可以包括有關(guān)尤其在特定年齡的人群(諸如兒童或漸老的成年人)中遇到的缺陷、狀況或組織的圖像。以這種方式，本發(fā)明的實施例可提供圖像的集合或子集，以及為了培訓(xùn)醫(yī)學(xué)專業(yè)人員的目的，提供針對醫(yī)學(xué)專業(yè)人員的研究或進修或者由醫(yī)學(xué)專業(yè)人員對遇到罕見的缺陷、狀況或組織的確認。在使用本發(fā)明的一些情形下，學(xué)員或醫(yī)學(xué)專業(yè)人員可能不需要暴露于各種各樣的圖像，并且本發(fā)明的一些實施例可以是可操作的，以使得學(xué)員、培訓(xùn)員或醫(yī)學(xué)專業(yè)人員可選擇將本發(fā)明的使用限制到圖像的子集。
[0045]醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置或模擬單元12包括圖像顯示器18，并可包括控制器20，其提供圖像顯示器18的板載控制(on board control),據(jù)此一個或多個圖像通過圖像顯示器被選擇以連續(xù)顯示給利用該裝置的學(xué)員。應(yīng)當理解的是，控制器的控制功能可通過連接裝置12到計算機10來提供。此連接可以是通過有線或無線裝置，例如USB、無線數(shù)據(jù)連接或者裝置和計算機之間的任何其它合適的數(shù)據(jù)連接。通過該連接，本發(fā)明的可由計算機操作的計算機程序還可操作為控制通過該顯示器顯示給學(xué)員的圖像。
[0046]然而，通過在模擬單元中包括控制器，該模擬單元可以通過將模擬單元操作為自包含的或獨立的單元來實現(xiàn)一個或多個模擬。這可使醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置能夠結(jié)合由該計算機的培訓(xùn)員用戶啟動或管理的培訓(xùn)例行程序或者在沒有培訓(xùn)員用戶參與的情況下由該計算機的學(xué)員用戶啟動的練習(xí)例行程序而被使用。
[0047]因此本發(fā)明的一個方面，是在沒有培訓(xùn)員參與的情況下由學(xué)員使用本發(fā)明的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置、系統(tǒng)和計算機程序。本發(fā)明的一個優(yōu)點是，計算機系統(tǒng)和計算機程序可以包括功能或內(nèi)容，其使得用戶能夠自己進行培訓(xùn)以提高使用檢眼鏡的醫(yī)學(xué)檢查技能，而不需要人類培訓(xùn)員的參與。在本發(fā)明的實施的一個示例中，提供了根據(jù)本發(fā)明的自我培訓(xùn)工作流程或例行程序。
[0048]模擬單元12還可以包括適當?shù)墓鈱W(xué)裝置或“光學(xué)器件”22，其可以是可操作為改變由圖像顯示器18顯示的一個或多個圖像的光學(xué)器件。通過光學(xué)裝置的圖像的該改變可以被配置成導(dǎo)致一個或多個圖像的外觀成為現(xiàn)實的外觀，其與在真實受試患者的醫(yī)學(xué)檢查中使用醫(yī)學(xué)檢查工具(例如在一個實施例中為檢眼鏡)的缺陷或身體狀況出現(xiàn)的方式有關(guān)。技術(shù)熟練的讀者將理解，可以不需要使用光學(xué)器件來模擬在人類受試者的眼睛上使用檢眼鏡的眼睛的外觀。更特別的是，所使用的圖像可以是較高的清晰度，并且需要重新調(diào)整尺寸以便顯得真實。該模擬單元12可包括出于此目的而選擇的合適的透鏡。如果顯示器的像素足夠小或封裝得足夠緊密，那么可能不需要光學(xué)器件。
[0049]物理模型可以包含在模擬單元中，或安裝在模擬單元上。該物理模型可被形成為模擬醫(yī)學(xué)專業(yè)人員在進行所模擬的醫(yī)學(xué)檢查時需要使用醫(yī)學(xué)檢查工具導(dǎo)航的幾何形狀。模擬幾何形狀可能因本發(fā)明的特定實施例而不同，并且物理模型可以表示具有隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的人類或動物的不同身體部位。[0050]在模擬幾何形狀的一個方面，模擬單元可以包括基于身體部位的幾何形狀的現(xiàn)實近似的組件。
[0051]圖3a和圖3b示出可能的眼睛物理模型的結(jié)構(gòu)。圖3a所示的該眼睛模型可以是可從裝置和系統(tǒng)移除的并且可用另一物理模型單元替換的。例如，表示眼睛的物理模型單元可以斷開連接，并且用另一物理模型(諸如表示耳朵的物理模型)替換。
[0052]在本發(fā)明的裝置或系統(tǒng)的一些實施例中，該裝置或系統(tǒng)可識別在任何時間點上連接到該裝置或系統(tǒng)的物理模型單元，并可用以使用圖像觀察器組件單獨地提供與由連接到該裝置或系統(tǒng)的物理模型單元所表示的動物或人類的身體部位有關(guān)的圖像。
[0053]各種實施例都是可能的。圖8a和圖Sb表示模擬眼睛的各個方面的物理模型的可能的實施例。例如，如圖8b所示，該物理模型可包括具有例如約24mm的水平距離的平均成人眼睛的實際幾何尺寸的方面。眼睛的前段可以在表示眼睛的物理模型中被概括為由角膜層58、睫狀體和虹膜組成。該角膜層可由2_厚的透明塑料層來表示，該虹膜可由類似于在照相機中發(fā)現(xiàn)的可調(diào)節(jié)隔膜60來表示，其通過調(diào)整虹膜開口的直徑以及具有約10_的直徑和約4_的軸向長度的透鏡56 (例如雙凸透鏡)而是光響應(yīng)的。
[0054]如圖8a所示，表示眼睛62的物理模型可被附接到外殼。視網(wǎng)膜可以由在裝置中的圖像顯示系統(tǒng)54上投影的眼部疾病的圖像來表示。該裝置的支承架53可被配置為在表面上支承該裝置，并且在本發(fā)明的一些實施例中可被配置為將物理模型保持在特定的角度，以增強利用該裝置的學(xué)員的模擬醫(yī)學(xué)檢查或過程的體驗。
[0055]柃準
[0056]如前文所述，系統(tǒng)可能包含可用于確定檢眼鏡設(shè)備的起始位置的一個或多個校準機構(gòu)。這是為了隨后跟蹤檢眼鏡設(shè)備的移動并且基于這些移動，修改顯示以便模擬與真實受試者有關(guān)的檢眼鏡設(shè)備的使用。
[0057]如上所述，在本發(fā)明的一個實施例中，檢眼鏡設(shè)備可以包括磁鐵，其可用于對系統(tǒng)進行校準或指示本發(fā)明的檢眼鏡設(shè)備位于起始位置。例如，預(yù)定的位置或位置范圍可被定義為使得當移動檢眼鏡設(shè)備到達該位置或位置范圍時啟動校準。磁鐵可用作用于識別檢眼鏡設(shè)備位于底座單元附近的具體機構(gòu)，以便觸發(fā)校準并且還定義起始位置。例如，可定義具體的角度方向，以使得當用戶以該角度將檢眼鏡設(shè)備保持在該底座單元的表面附近時，自動啟動校準或重新校準，并且作為響應(yīng)，顯示或再次顯示該起始位置。
[0058]培訓(xùn)工作流稈
[0059]可以使用下面的方法來進行根據(jù)本發(fā)明的檢眼鏡檢查相關(guān)的培訓(xùn)課程，例如如圖4所示:
[0060](A)用戶握持本發(fā)明的改進的檢眼鏡；
[0061](B)用戶將本發(fā)明的改進的檢眼鏡與眼睛或“眼睛”形式的物理模型對齊；
[0062](C)可選地，用戶指示其位于起始位置或者由系統(tǒng)感測；
[0063](D)改進的檢眼鏡的移動通過一個或多個方向傳感器來檢測，并且此信息由微處理器來處理，該微處理器可以是改進的檢眼鏡的一部分，或者例如是鏈接到改進的檢眼鏡的計算機；
[0064](E)基于一個或多個選擇標準(例如基于培訓(xùn)例行程序或來自用戶的輸入或來自培訓(xùn)員的輸入)選擇眼睛的大圖像；[0065](E)基于這些移動的輸入數(shù)據(jù)被傳輸?shù)脚c底座單元相關(guān)聯(lián)的計算機；
[0066](F)該輸入數(shù)據(jù)被用來確定通過觀察器顯示的該大圖像的部分，觀察器與該眼睛形式相通，以使得用戶使用改進的檢眼鏡通過該眼睛形式看到該圖像部分；以及
[0067](G)可選地，該移動被檢測、處理和順序傳輸，并且所顯示的該圖像部分的相應(yīng)變化由底座單元來處理。
[0068]基于上述計算機實現(xiàn)的方法，用戶能夠在該可用的全部觀察范圍內(nèi)基于檢眼鏡的移動來在整個圖像內(nèi)導(dǎo)航。該底座單元被配置為使得該圖像顯示器能夠呈現(xiàn)基于相關(guān)聯(lián)的位置信息從相鄰視野滑動的圖像部分，以便在整個觀察范圍內(nèi)模擬視網(wǎng)膜的觀察。
[0069]在本發(fā)明的實施的另一個可能的示例中，以下在這種情況下從檢查者(通常是眼科醫(yī)生)的角度描述了本發(fā)明的可能的工作流程:
[0070](A)當檢查患者的右眼時，檢查者通常用他/她的右手持有檢眼鏡并用他/她的右眼往檢眼鏡中觀看。對于患者的左眼，檢查者一般使用他/她的左手和左眼。當使用本發(fā)明的模擬單元發(fā)展技能時，學(xué)員可在右手/右眼和左手/左眼之間交替，以使得可以在兩側(cè)培養(yǎng)同等的便利。
[0071](B)該檢眼鏡一般被檢查者持有，使得食指放置在輪上以針對屈光度校正進行調(diào)節(jié)。該屈光度校正最初應(yīng)設(shè)置為零然后慢慢變化，用于一旦眼底(fundus)對象處于視線中便提供清晰的圖像。如果檢查者在使用檢眼鏡時配戴他們的眼鏡，則需要較少調(diào)整。另外，由于屈光度校正只適用于球形誤差，所以無法進行檢查者的散光誤差的校正。
[0072](C)在真實患者的情況下，檢查者出于穩(wěn)定的目的通常將他/她的另一只手放在患者的前額或肩膀上，并且用于使用本體感受以允許緊密接近。使用本發(fā)明的系統(tǒng)，檢查者的手可放在設(shè)備的框架上。一般從顳側(cè)并且在與眼睛相同的水平上接近真實患者，同時檢查者從大約15度朝向視神經(jīng)頭(optic nerve head)靠近。隨著從剛好手臂長度以下接近患者，眼底的紅光反射應(yīng)保持在視野的中間。使用本系統(tǒng)的檢查者可以盡可能近地靠近眼睛模型以最大化視野。
[0073](D)如果視神經(jīng)頭沒有立即處于視圖中，則可以跟隨所顯示的圖像中的視網(wǎng)膜血管回到視神經(jīng)頭?？梢酝爻蛏窠?jīng)跟隨它們的分叉銳角。在本公開的其他地方提到檢查的順序。為了可視化不同的眼底對象，檢查者通過眼睛模型旋轉(zhuǎn)視軸(viewing axis)。例如，為了觀看在上的(superior)視網(wǎng)膜，檢查者需要向下低下他/她的頭和檢眼鏡來通過瞳孔朝著在上的視網(wǎng)膜向上看。
[0074]醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置的結(jié)構(gòu)的進一步的方面
[0075]現(xiàn)參照圖2，醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置可包含外殼，其包括基部和頂部。具有可選手動選擇器的眼睛的物理模型17示于圖2中。當該物理模型附接到外殼時，組合的單元定義使得能夠?qū)崿F(xiàn)本文所描述的模擬和培訓(xùn)的物理結(jié)構(gòu)。該外殼可包括例如在圖1中表示并且更詳細地在在先的專利申請中描述的光學(xué)器件和其他組件。
[0076]該頂部包括物理模型或物理模型的一部分。物理模型被用作涉及該物理模型表示的特定身體部位的醫(yī)學(xué)檢查或過程的模擬的一部分。該基部使該單元能夠以水平的或幾乎水平的方式放在表面上。例如，該基部可放在桌子上。該基部可形成為保持并且支撐該裝置處于固定位置。如果該基部不在水平表面上，則校準可以被改變并且還可以被用來調(diào)整系統(tǒng)操作。[0077]圖像顯示器可被布置在醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置內(nèi)并與物理模型對齊，以使得圖像顯示器(或者更具體地，圖像顯示器的區(qū)域)通過物理模型的開口是可見的。
[0078]可以根據(jù)用于醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置的配置來限定本發(fā)明，其實現(xiàn)提供表示身體缺陷或身體狀況可能如何出現(xiàn)在活的受試患者中的逼真模擬的目的，但是還使用生產(chǎn)成本低廉、易于使用的元件的布置。
[0079]本發(fā)明的實施例的圖像顯示器可以是標準的數(shù)字顯示單元，例如IXD。這使得能夠使用成本相對較低的圖像顯示器裝置，例如足夠常見以由于經(jīng)濟規(guī)模而處于低成本的標準的、市售IXD圖像顯示器。作為進一步的示例，IXD屏幕可以是顯示各種病理狀況圖像的7英寸USB監(jiān)視器。
[0080]本發(fā)明的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置以其使得能夠使用這種類型的顯示單元的方式被配置的事實有助于本發(fā)明的裝置的相對低的成本。這轉(zhuǎn)而使得該裝置對于大量執(zhí)業(yè)醫(yī)師是可獲得的。一些現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)需要昂貴的設(shè)備，一些執(zhí)業(yè)者無法負擔(dān)得起這些設(shè)備；這樣的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)過于昂貴，使得一些執(zhí)業(yè)者無法獲得或使用它們。因此，本發(fā)明的裝置提供的可獲得性方面通常提供了通往在涉及具有隱蔽幾何結(jié)構(gòu)的身體部位的醫(yī)學(xué)檢查方面對于執(zhí)業(yè)醫(yī)師的改善的培訓(xùn)的途徑。
[0081]在本發(fā)明的實施例中，圖像顯示器可以連接到醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置的物理結(jié)構(gòu)外部呈現(xiàn)的USB端口。該USB端口可允許例如電纜連接到培訓(xùn)員的計算機。該USB端口可替換地還可允許連接到與學(xué)員相關(guān)聯(lián)的計算機。該USB端口可進一步允許連接到培訓(xùn)員的計算機和與學(xué)員相關(guān)聯(lián)的計算機中的每個計算機。
[0082]在本發(fā)明的一個實施例中，醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置單元可以被配置為使得由圖像顯示器單元顯示的一個或多個圖像被設(shè)計尺寸為使得當從物理模型的開口觀察時，一個或多個圖像覆蓋了通過物理模型的開口可見的所有區(qū)域。在本發(fā)明的一個實施例中，投影在圖像顯示器的表面上的圖像(例如，立像或視頻投影)，實際尺寸范圍可以例如直徑從2英寸到4英寸。可以根據(jù)圖像的性質(zhì)以及模擬裝置的各種光學(xué)參數(shù)修改圖像尺寸。
[0083]一個或多個圖像本身可以被制作或被選擇為使得使用照明、曝光以及其它攝影技術(shù)，他們具有與適用的身體部位和任何相關(guān)身體缺陷或身體狀況的外觀一致的外觀。
[0084]一個或多個圖像的輪廓可以被制作以對應(yīng)于由物理模型所限定的開口的配置文件(profile)。
[0085]在本發(fā)明的又一實施例中，圖像顯示器可以被使用并且被布置成與光學(xué)裝置對齊，以便提供一種用于改變?nèi)缦路绞降暮唵魏陀谐杀拘б娴难b置，其中使用與具有隱蔽幾何結(jié)構(gòu)的身體部位相關(guān)的醫(yī)學(xué)檢查工具，圖像顯現(xiàn)給人眼，同時保持醫(yī)學(xué)缺陷或狀況的圖像的顏色和物理特征。
[0086]為此，例如如圖2所示，醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置可以以這樣的方式來布置，即它允許物理結(jié)構(gòu)保留光學(xué)裝置，例如透鏡。透鏡可以保持在適當位置，布置在物理模型的通道部分和圖像顯示器之間(例如如圖3b所示)。透鏡可以可操作為實際上對一個或多個圖像解像素化。透鏡可以被選擇來提供一種有效的裝置以模擬一個或多個圖像中所示的身體缺陷或身體狀況的外觀。
[0087]關(guān)于本發(fā)明的檢眼鏡檢查的應(yīng)用，適于檢眼鏡檢查的光學(xué)裝置可以被使用。檢眼鏡一般不包括放大。然而，給定虹膜的尺寸，在任何給定的時間只有被布置在虹膜后部的較大平面的一部分是可見的。因此，本發(fā)明通過使得用戶能夠基于檢眼鏡的移動從一個視野切換到另一視野來模擬視網(wǎng)膜跨整個觀察范圍的外觀。以下在標題“顯示控制”下提供進一步的細節(jié)。
[0088]顯示控制
[0089]在本發(fā)明的進一步的方面，該系統(tǒng)包括基于用戶(通常是學(xué)員用戶)的動作改變圖像的顯示的功能。該系統(tǒng)可以包括被設(shè)計用于醫(yī)學(xué)裝置的使用的培訓(xùn)的顯示控制功能。
[0090]本發(fā)明的顯示控制功能被設(shè)計成基于觸發(fā)由系統(tǒng)顯示的圖像的變化的改進的眼科檢查工具的移動來模擬眼科檢查。
[0091]眼科檢查通常涉及順序觀察眼睛的一系列特征，其中不同的順序是可能的。眼科檢查的代表性順序可以包括以下的步驟的順序:觀察(I)視神經(jīng)頭，(2)視網(wǎng)膜血管，(3)視神經(jīng)頭上側(cè)、鼻側(cè)和下側(cè)視網(wǎng)膜，以及最后觀察(4)黃斑(macula)。由于該區(qū)域?qū)z查而言是最不舒服和最困難的，所以黃斑通常保留到檢查的末尾。
[0092]在本發(fā)明的一個方面，醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)包括一個或多個位置/方向傳感器。這些位置/方向傳感器可以是改進的眼科檢查工具的一部分，以便由改進的眼科檢查工具的用戶捕捉與方向有關(guān)的位置/方向信息。以下更詳細地討論該位置/方向信息的使用。
[0093]技術(shù)熟練的讀者將認識到，其他機構(gòu)可能用于獲得位置/方向信息。例如，移動感測技術(shù)可被實現(xiàn)在該底座單元附近，以便對眼科檢查工具的移動進行檢測和處理。
[0094]在本發(fā)明的一個特定實施方式中，來自位置/方向傳感器的數(shù)據(jù)可能不夠平滑以使得能夠根據(jù)通過用戶的改進的眼科檢查工具的移動來改變顯示給用戶的眼睛圖像的部分。在本發(fā)明的一個實施例中，該系統(tǒng)包括被配置為對例如傳感器信息濾波以去除噪聲和降低靈敏度的一個或多個濾波器。這減少了運動抖動(motion jitter)(當改進的眼科工具不移動時)，并且減少了抽動(twitch)(當改進的眼科工具正在移動時)。如下面進一步解釋的，濾波器可以被配置為使得當濾波后的傳感器數(shù)據(jù)被用于改變顯示給用戶的圖像部分時，圖像部分的顯示的變化模擬眼科檢查工具的用戶通過其觀察器將看到的內(nèi)容，包括對他們基于眼科檢查工具的操作看到的內(nèi)容的變化。
[0095]技術(shù)熟練的讀者將理解，根據(jù)例如所使用的傳感器，可以使用不同的濾波器，或者可以使用不同的濾波器設(shè)置。
[0096]首先，如所示出的，在圖5a中，本發(fā)明的計算機系統(tǒng)使用描繪具有大致圓形形狀的眼睛的層(諸如視網(wǎng)膜)的圖像。進行眼科檢查的用戶將能夠通過該工具在任何時間觀察整個眼睛的僅僅一部分，并且通常是其矩形部分，盡管根據(jù)工具，其他形狀是可能的。通過提供被配置為使得能夠觀察例如為圖像的子部分(例如如圖5a中所示的矩形子部分)的該圖像的區(qū)域的觀察器來模擬可視子部分。
[0097]如圖5a所示，存儲到數(shù)據(jù)庫的庫可包括包含整個視網(wǎng)膜圖像的眼睛的庫圖像。本發(fā)明的系統(tǒng)用于使用感興趣區(qū)域觀察器來觀察該圖像的一部分。感興趣區(qū)域觀察器被系統(tǒng)控制，以使得能夠觀察漸增地覆蓋整個圖像或基本上全部圖像的多個圖像部分。
[0098]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明的感興趣區(qū)域觀察器是基于該工具的移動可控的。
[0099]圖6和圖7a示出了該工具的位置/方向與由該底座單元顯示并且通過該眼睛模型的開口可視的眼睛圖像的部分(諸如視網(wǎng)膜的圖像)之間的可能關(guān)系。眼科檢查工具的用戶不會立刻通過該觀察器看到整個視網(wǎng)膜。相反，用戶必須操作該工具以從大致在眼睛中心軸上的底座起始位置將工具指向不同方向。根據(jù)不同的方向，用戶然后可以觀察視網(wǎng)膜的不同部分。眼科檢查需要用戶觀察視網(wǎng)膜的選擇的部分，并且在某些情況下，還遵循視網(wǎng)膜的選擇的部分之間的某些路徑。對于一些用戶而言，當他們在任何給定時間只有視網(wǎng)膜的局部視圖時，學(xué)習(xí)自己定位找到視網(wǎng)膜的特定特征并且遵循路徑是具有挑戰(zhàn)性的；出于此目的，導(dǎo)航工具一般對于用戶是不可用的。
[0100]該改進的工具可包括“復(fù)位”按鈕，其用來確認該改進的工具處于該起始位置。之后可捕獲移動，并且如前所述，圖像部分的顯示發(fā)生變化。
[0101]在本發(fā)明的一個方面，該醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)可包含運動跟蹤功能。在一個示例中，用戶旋轉(zhuǎn)改進的檢眼鏡(例如沿圓柱軸)，其改變磁力計傳感器的讀數(shù)。該變化被傳送到計算機，作為響應(yīng)，其在X方向上將感興趣區(qū)域觀察器移動適當?shù)牧俊?br> [0102]該用戶然后可以(或可以在同一時間)傾斜該改進的檢眼鏡，其可改變位置/方向傳感器的讀數(shù)。該變化也可被傳送到計算機，作為響應(yīng)，其在Y方向上將感興趣區(qū)域觀察器移動適當?shù)牧俊?br> [0103]本發(fā)明模擬眼睛檢查的該方面，并且使用一個或多個培訓(xùn)例行程序，提高用戶在這樣的眼睛檢查中自己定向并保持方向的能力。
[0104]在一個實施例中，該工具的起始位置被定義，并且計算機系統(tǒng)顯示對應(yīng)于該起始位置的圖像部分，例如矩形部分，其中心是眼睛圖像的中心。之后，檢測該工具的位置/方向的變化，并且對由模擬單元顯示的圖像部分進行相應(yīng)的調(diào)整，如通過參考圖6和圖7a所
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[0105]技術(shù)熟練的讀者將理解，工具的位置/方向信息可與該工具以若干方式相互關(guān)聯(lián)。
[0106]在一個特定的實施方式中，位置/方向傳感器被配置為檢測改進的眼科檢查工具的一系列X傾斜和Y傾斜，例如如圖5b所示。傾斜信息可以被映射到一系列可能的工具位置。該工具位置被映射到相應(yīng)的可能的圖像部分，從而導(dǎo)致在任何特定時間在觀察器中顯示的較大圖像的特定部分的改變?？梢酝ㄟ^使用大量的可能的工具位置和相關(guān)的圖像部分來創(chuàng)建平滑的效果。各種其它技術(shù)可被用于改善模擬體驗。
[0107]基于來自工具的移動的輸入信息，該計算機系統(tǒng)使用感興趣區(qū)域的盒子來使用圖像顯示器的變化。通過連續(xù)地呈現(xiàn)感興趣區(qū)域的盒子來模擬視網(wǎng)膜的觀察，其中通過感興趣區(qū)域的盒子顯示的圖像部分被改變以顯示最好如圖6a、圖6b、圖7a和圖7b所示的不同圖像部分。
[0108]在本發(fā)明的另一個方面，計算機系統(tǒng)還由用戶監(jiān)視可能與檢眼鏡相關(guān)聯(lián)的某些設(shè)置的選擇。該檢眼鏡一般包括以例如25個屈光度從-30到+20的矯正鏡片為特征的透鏡輪，以允許依賴于檢查者的視力和患者眼睛的長度(深度)而聚焦眼睛中的特定深度(從眼角膜到視網(wǎng)膜)。為了在具有正常眼球長度的患者上聚焦視網(wǎng)膜，假設(shè)用戶不是遠視的，則輪設(shè)置處于檢眼鏡上的O屈光度。使用正的輪設(shè)置或負的輪設(shè)置，檢查者可以克服用戶和受試者兩者的眼睛的固有光學(xué)特性，并且允許聚焦在從視網(wǎng)膜到角膜的眼鏡的特定感興趣段上(越正的輪選擇允許越向前聚焦，越負的輪選擇允許越向后聚焦)。
[0109]在另一個方面，改進的檢眼鏡包括用于檢測由用戶選擇的設(shè)置的一個或多個機構(gòu)，并且該信息被傳輸?shù)接嬎銠C并用于選擇眼睛的被觀察的特定層。正如前面所解釋的，X傾斜和Y傾斜使得能夠在平面內(nèi)選擇不同的圖像部分。來自用戶的設(shè)置輸入可被用于選擇眼睛的涉及圖像的Z平面，從而使得能夠視情況而定來模擬用戶越向前或向后聚焦。
[0110]最佳如圖7b所示，本發(fā)明的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)檢查系統(tǒng)可被用于使用戶能夠與系統(tǒng)進行交互，以便使用由系統(tǒng)實現(xiàn)的一個或多個醫(yī)學(xué)檢查例行程序來模擬一個或多個醫(yī)學(xué)檢查。各種眼睛檢查可能具有定義的順序，其中用戶以具體的順序來尋找具體的特征。例如，圖7b圖示了以下步驟。首先，用戶觀察眼睛并聚焦視網(wǎng)膜中的血管，如左起第一圖像所示。第二，用戶然后可以查找分叉點(bifurcation),其通過箭頭在左起第二圖像中被指定。第三,用戶可逆流而上尋找越來越大的血管，并跟隨較大的血管，如左起第三圖像所示。最后，用戶需要找到視神經(jīng)，這通常是在較大血管的匯合處，如圖7b中右邊最后一幅圖像中所示。
[0111]技術(shù)熟練的讀者將理解，本發(fā)明的系統(tǒng)可被用來模擬各種檢查，包括例如視網(wǎng)膜脫離、真菌感染、神經(jīng)疾病、升高的顱內(nèi)壓、視盤清晰度(可能與頭部外傷、高血壓或糖尿病相關(guān))，等等。
[0112]其他可能的特征
[0113]技術(shù)熟練的讀者將理解，各種其它功能或特征可能被添加到系統(tǒng)的各個方面。
[0114]各種不同的實施方式是可能的，例如，許多不同的組件或技術(shù)可用于感測檢眼鏡的方向。在一個實施方式中，手柄可包括位置/方向傳感器，其可包括或由加速度計組成。在另一實施方式中，運動/位置檢測裝置相鄰于檢眼鏡并且被配置為跟蹤檢眼鏡的移動/位置?？梢允褂酶鞣N運動跟蹤機構(gòu)。
[0115]在本發(fā)明的另一實施例中，輸入裝置(未示出)可被鏈接到控制器，以使得模擬單元的學(xué)員用戶可以選擇性地控制模擬單元以改變由圖像顯示器顯示的圖像?？梢允褂萌魏畏绞降妮斎胙b置，諸如鏈接到模擬單元(未示出)以供該一個或多個學(xué)員用戶使用的計算機設(shè)備。輸入設(shè)備可操作為使得學(xué)員用戶可選擇存儲到數(shù)據(jù)庫的圖像的一個或多個庫、集合或子集。輸入裝置可以例如通過向?qū)W員提供對外部觸摸屏或Pad的訪問與模擬單元集成在一起，以與用于顯示信息的一個或多個計算機程序組件接口?？蛇M一步通過一個或多個菜單來提供訪問，據(jù)此學(xué)員可以選擇圖像的一個或多個庫或集合或子集，并且學(xué)員可在圖像的每個選擇的庫或集合或子集內(nèi)導(dǎo)航。例如，學(xué)員可以選擇不同類型的眼睛(如眼睛形狀或不同的眼部病況)。
[0116]例如，眼睛的物理模型可以是模擬打開和關(guān)閉眼瞼的給定結(jié)構(gòu)特點，并且需要用戶用一只手練習(xí)操作該工具和用另一只手保持模擬眼瞼打開。
[0117]眼睛的物理模型可以通過提供可調(diào)節(jié)的光圈來模擬虹膜的打開或關(guān)閉。該可調(diào)節(jié)的光圈可通過包括在眼睛的物理模型中類似于相機快門的結(jié)構(gòu)來提供，其可由計算機和/或諸如滑動桿的手動致動器來控制。
[0118]檢眼鏡檢查的人類受試者可能不時地眨眼或改變他們正在看的方向，盡管鼓勵不這樣做。進行檢眼鏡檢查的這些和其他方面可以通過在本發(fā)明的計算機程序中包括相應(yīng)的特征來模擬，例如包括針對其實現(xiàn)的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)例行程序。用戶眼睛的移動可通過顯示給用戶的圖像部分的編程的“移動”來模擬，而不需要用戶的相應(yīng)移動。眨眼可由圖像部分通過本發(fā)明的感興趣區(qū)域觀察器的顯示的編程的、瞬時的中斷來模擬。在一個可能的實施方式中，該系統(tǒng)可被配置為還通過間歇地停止顯示控制特征并且例如返回該圖像到起始位置來模擬該方面，要求學(xué)員盡力返回到在檢眼鏡檢查中他/她早前所處的區(qū)域。[0119]該計算機系統(tǒng)和該計算機程序可實現(xiàn)導(dǎo)航工具，其提供圖像的完整視圖并且指示圖像的當前被觀察的部分，例如類似于圖5a中所示的內(nèi)容。該功能可提高用戶他/她自己定位的能力。
[0120]在另一個可能的方面，眼睛的圖像可包括例如可被用來突出顯示由用戶遵循的特征或路徑的各種指令或標記。這些指令或標記可作為由計算機系統(tǒng)呈現(xiàn)的覆蓋物而被包括。這些特征的呈現(xiàn)可以例如由教員或者例如基于由系統(tǒng)檢測到的用戶的動作而被觸發(fā)。例如，有關(guān)用戶表現(xiàn)的反饋(諸如用戶錯過的功能的正面鼓勵或者突出顯示)可以使用覆蓋物與圖像集成在一起，以便將學(xué)習(xí)內(nèi)容直接與觀察到的圖像關(guān)聯(lián)。
[0121]本發(fā)明的移動檢測特征可被用于監(jiān)控用戶的動作并分析這些行動以便自動評估表現(xiàn)。備選地，第一級用戶評估可以例如被呈現(xiàn)給培訓(xùn)員以檢查和確認/修改該評估。例如，某些閾值可被建立以確定例如用戶是否已經(jīng)注意到特定特征。例如，觀察器的中心可被要求與針對特征而定義的區(qū)域基本上對齊，以便確認該特征被用戶注意到。指示器(視覺的、聽覺的或者兩者兼有的)可被用來確認例如計算機系統(tǒng)已經(jīng)記錄了用戶對特征的識別。
[0122]例如，本發(fā)明的實施例可以包括各種傳感器，由此可以收集由學(xué)員使用裝置進行的模擬醫(yī)學(xué)檢查或過程的方面。可以選擇和定位傳感器，以便搜集關(guān)于模擬醫(yī)學(xué)檢查或過程的方面(諸如涉及醫(yī)學(xué)檢查或過程的患者體驗、涉及由學(xué)員使用醫(yī)學(xué)工具的方面或者使用模擬的身體部位和使用合適的醫(yī)學(xué)工具的學(xué)員的親身經(jīng)歷的過程的其它方面)的信息。
[0123]例如，本發(fā)明的實施例可以被擴展為例如通過在本發(fā)明的裝置的物理結(jié)構(gòu)中包括一個或多個觸覺設(shè)備來向用戶提供觸覺反饋。例如，物理模型可以被構(gòu)建為使得在用戶以不期望的方式(例如拉伸耳部太用力，或者接觸到耳道表面的一部分，例如考慮到缺陷是特別地敏感)觸碰到身體部位的敏感區(qū)域或者操作身體部位的情況下觸發(fā)警報。警報可以包括聽覺反饋或物理模型的振動，或者某一其它信號。
[0124]作為另一示例，本發(fā)明的實施例的物理模型可以被構(gòu)建為包括傳感器陣列(例如，覆蓋物理模型的內(nèi)表面或者其中的一部分)。在和臨床醫(yī)生一起工作時，陣列中傳感器的靈敏度可以被配置為對應(yīng)于在身體部位的特定區(qū)域中的身體部位的靈敏度。在本發(fā)明的另一方面，傳感器陣列配置文件可以和每幅圖像相關(guān)聯(lián)，因為身體部位的靈敏度可以根據(jù)特定的缺陷或身體狀況而變化。例如，力反饋傳感器可以被使用，以使得一旦用戶將醫(yī)學(xué)檢查工具碰觸到物理模型的特定區(qū)域中的具體傳感器，并且使用醫(yī)學(xué)檢查工具表達出超過具體閾值的力，則警報或其它反饋機制可以被觸發(fā)。
[0125]在本發(fā)明的另一實施例中，物理模型可以在該物理模型的各部分中充滿扭矩傳感器和壓力傳感器的組合。壓力傳感器可以在檢測到在使用醫(yī)學(xué)檢查工具期間由學(xué)員施加的過度的力之后提供反饋信號。當過度的力施加于物理模型的任何區(qū)域上時，可以從單元發(fā)出振動和噪聲。為此，本發(fā)明的這樣的實施例的裝置可以包括揚聲器或其它發(fā)聲器裝置。
[0126]在本發(fā)明的其中物理模型表示眼部身體部位的這樣的實施例的情況下，用于調(diào)整隔膜(虹膜)部件的開口直徑的光傳感器被并入模型中。當從醫(yī)學(xué)檢查工具(例如檢眼鏡)將光射入物理模型的眼部中時，可能發(fā)生隔膜(虹膜)開口的收縮和變窄。
[0127]可以被并入本發(fā)明的實施例中所使用的物理模型的上述觸覺和反饋機制，可以實現(xiàn)真實臨床場景的更加準確的模擬。
[0128]在本發(fā)明的實施例中，存儲器(未示出)還可被包含或被連接到該模擬單元并且被鏈接到控制器，以使得圖像庫可以與該模擬單元集成到一起。
[0129]學(xué)員的控制移動可存儲到存儲器。所存儲的移動可通過評分系統(tǒng)來分析。該評分系統(tǒng)可以計算出檢眼鏡檢查的得分。該評分系統(tǒng)還可比較多個分數(shù)。在又一個可能的實施方式中，該系統(tǒng)基于學(xué)員的表現(xiàn)來提供反饋回路。例如，顯示器可基于學(xué)員的表現(xiàn)來呈現(xiàn)信^窗、。
[0130]技術(shù)熟練的讀者還將明白，用于在進行檢眼鏡檢查方面培訓(xùn)用戶的本發(fā)明可被作為多用途系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)可以使得能夠切換具有隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的身體部位的物理模型。例如，對于眼睛模型，可以切換成耳朵模型。計算機系統(tǒng)可使用戶能夠選擇不同的模式，例如，檢眼鏡檢查模式對耳鏡檢查模式、各種光學(xué)模式，并且模式的選擇可觸發(fā)具體的計算機程序以及來自數(shù)據(jù)庫的相關(guān)聯(lián)的圖像集合，其使用戶能夠訪問一個或多個培訓(xùn)例行程序和相關(guān)聯(lián)的圖像，進一步解釋如下。
[0131]技術(shù)熟練的讀者將進一步認識到，本發(fā)明的實施例的物理模型可形成為代表其他身體部位并且模擬這樣的其它身體部位的隱蔽的幾何結(jié)構(gòu)。此外，技術(shù)熟練的讀者將認識到，多個物理模型可以是可連接到該裝置的外殼的，以使得代表各種身體部位的多個物理模型可以各自單獨連接到該裝置的外殼，使得一次有一個物理模型被連接到該裝置的外殼。從而多個物理模型可以和該裝置的包括圖像顯示器在內(nèi)的其他單元一起被利用，以使得本發(fā)明的裝置和系統(tǒng)可提供與多種身體部位有關(guān)的培訓(xùn)裝置。該計算機、圖像顯示器和/或光學(xué)裝置可被配置為使顯示在圖像顯示器上的圖像模擬在裝置中的圖像中示出的缺陷或狀況的外觀，以看上去像這樣的缺陷或狀況出現(xiàn)在活的受試患者中一樣。因此，本發(fā)明可提供一種模擬與若干身體部位有關(guān)的醫(yī)學(xué)工具的使用的裝置(對此，存在與本發(fā)明一起提供的物理模型)，以觀察可通過醫(yī)學(xué)工具的使用觀察的各種缺陷和狀況的環(huán)境的模擬。
[0132]本發(fā)明的一個方面在于，本發(fā)明的醫(yī)學(xué)檢查工具的操作使用戶能夠?qū)W習(xí)或練習(xí)使用該醫(yī)學(xué)檢查工具觀察人體解剖結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)使用醫(yī)學(xué)檢查工具可能需要學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)檢查工具的使用對人體解剖結(jié)構(gòu)的具體影響，進一步解釋如下。
[0133]在本發(fā)明的實施例中，可以有作為醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置的一部分而被提供的各種身體部位的若干物理模型。物理模型可以單獨地和圖像觀察器一起使用。例如，為耳部身體部位的物理模型可以在一個點上和觀察器一起使用，并且然后被移除，并且被用于另一身體部位的另一物理模型所替代，諸如鼻部。以這樣的方式，多個物理模型允許醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置被用于與以下各項有關(guān)的培訓(xùn):(a)多個專門醫(yī)學(xué)檢查工具的使用；以及(b)多個身體部位。
[0134]本發(fā)明可以被用于培訓(xùn)學(xué)員(例如醫(yī)學(xué)專家)在使用專門醫(yī)學(xué)工具調(diào)查隱蔽解剖結(jié)構(gòu)時準確地進行醫(yī)學(xué)檢查(包括檢測身體缺陷或身體狀況)。具有隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的身體部位可以呈現(xiàn)困難的診斷環(huán)境。因此，對于執(zhí)業(yè)醫(yī)師學(xué)員而言，學(xué)會在具有隱蔽解剖結(jié)構(gòu)環(huán)境的身體部位內(nèi)部導(dǎo)航是重要的。在這樣的身體部位內(nèi)部導(dǎo)航，要求學(xué)會在隱蔽解剖結(jié)構(gòu)(例如，諸如由具有隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的身體 部位定義的孔口)內(nèi)部操作專門醫(yī)學(xué)工具，并且學(xué)習(xí)專門醫(yī)學(xué)工具的操作對觀察具有隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的身體部位的影響。
[0135]本發(fā)明可操作為允許學(xué)員學(xué)會使用這些方面來操作醫(yī)學(xué)工具，并且在具有隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的身體部位內(nèi)部導(dǎo)航，該身體部位由本發(fā)明的物理模型單元來表示。在一個方面，其中隱蔽的身體部位是任何眼睛的內(nèi)部部分，學(xué)員可利用本發(fā)明來學(xué)習(xí)操作訪問不同視野的檢眼鏡，并且不管受試者的眼睛移動而重新定向。
[0136]為了提供給學(xué)員穩(wěn)健的培訓(xùn)，本發(fā)明的培訓(xùn)系統(tǒng)的圖像觀察器可以提供對跨通過醫(yī)學(xué)工具的學(xué)員的一個或多個操作的顯示相關(guān)身體部位的圖像的子集的迅速訪問。因此，學(xué)員可以觀察涉及眼睛以及在眼睛的環(huán)境中的身體缺陷或身體狀況的表示，其由本發(fā)明的物理模型單元提供，例如如圖3a中所圖示的。以這樣的方式，本發(fā)明可操作為培訓(xùn)學(xué)員學(xué)會身體缺陷或身體狀況在通過醫(yī)學(xué)工具觀察時并且結(jié)合通過醫(yī)學(xué)工具的學(xué)員的一個或多個操作具體地將如何出現(xiàn)在眼睛的環(huán)境之內(nèi)。這允許執(zhí)業(yè)醫(yī)師學(xué)會能夠在操作醫(yī)學(xué)工具的同時在困難的診斷環(huán)境中識別這樣的身體缺陷或身體狀況。
[0137]本發(fā)明可被用來提高醫(yī)務(wù)人員或醫(yī)學(xué)學(xué)員診斷與眼睛有關(guān)的這樣的缺陷或身體狀況的能力。本公開中描述的圖像可伴隨著諸如病史之類的其它相關(guān)聯(lián)的信息或者與病史相關(guān)的信息，以便提供可以被用來有效地培訓(xùn)涉及與眼睛有關(guān)的身體缺陷或身體狀況的診斷技能的一組信息元素。
[0138]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明顯示出好處和優(yōu)勢。例如，在培訓(xùn)醫(yī)學(xué)專家在隱蔽解剖結(jié)構(gòu)(例如，諸如眼睛的隱蔽解剖結(jié)構(gòu))內(nèi)部有效地導(dǎo)航方面，現(xiàn)有培訓(xùn)技術(shù)通常不是有效的。使用活的受試者來學(xué)習(xí)使用相關(guān)的醫(yī)學(xué)工具可能是不實際的。因此，需要一種以提供有效指導(dǎo)的方式來模擬具有隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的身體部位的系統(tǒng)。設(shè)計具有這些特征的系統(tǒng)需要重大創(chuàng)新。
[0139]現(xiàn)有系統(tǒng)還無法模擬在其中操作醫(yī)學(xué)工具的環(huán)境，以及醫(yī)學(xué)檢查的其它方面。本發(fā)明提供的好處在于本發(fā)明是一種培訓(xùn)裝置和系統(tǒng)，其模擬在其中操作醫(yī)學(xué)工具的環(huán)境以及針對具有隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的身體部位進行的醫(yī)學(xué)檢查或過程。本發(fā)明進一步提供對結(jié)合所參考的操作顯示討論中的身體部位的圖像內(nèi)容的迅速訪問。該圖像內(nèi)容以這樣的方式來呈現(xiàn)，即由使用討論中的醫(yī)學(xué)工具的醫(yī)學(xué)專業(yè)人員所看到的如同當參與到使用本發(fā)明的系統(tǒng)的培訓(xùn)模塊中一樣來模擬眼睛的外觀。這使得學(xué)員能夠?qū)W會操作用于檢查眼睛的醫(yī)學(xué)工具，并且在非常類似活的受試者的環(huán)境的模擬環(huán)境中準確地識別身體缺陷或身體狀況。
[0140]此外，與現(xiàn)有培訓(xùn)系統(tǒng)相反，本發(fā)明是一種使用簡單和有成本效益的培訓(xùn)系統(tǒng)和裝置，并且因此表示本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的又一好處。本發(fā)明使用簡單和有成本效益表示使得本發(fā)明可被各種各樣的醫(yī)學(xué)學(xué)員用于各種各樣的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)環(huán)境的方面。
[0141]出于培訓(xùn)執(zhí)業(yè)醫(yī)師的目的，可以使本發(fā)明廣泛地可用和可獲得。使用本發(fā)明的培訓(xùn)可以有這樣的結(jié)果，即因為培訓(xùn)發(fā)生在醫(yī)學(xué)專家對患者進行檢查之前，因此避免給患者造成不適、痛苦或者傷害。本發(fā)明可以進一步提高已經(jīng)使用了培訓(xùn)系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)專家的能力，來準確地識別存在于眼睛中的相關(guān)身體缺陷或身體狀況，并且因此提高診斷這樣的缺陷和狀況的有效性和效率。
[0142]在本發(fā)明的實施例中，醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置和系統(tǒng)可以被配置為使得本發(fā)明的人類用戶能夠使用涉及眼睛的物理模型的醫(yī)學(xué)檢查工具。在眼睛的醫(yī)學(xué)檢查中需要使用涉及眼睛的醫(yī)學(xué)工具。因此，本發(fā)明模擬身體部位的醫(yī)學(xué)檢查。學(xué)員可以以如下方式觀察與影響眼睛的身體缺陷或身體狀況有關(guān)的一個或多個圖像，該方式如將在活的患者的醫(yī)學(xué)檢查期間所觀察到的這樣的缺陷或狀況那樣模擬它們的外觀。因此，本發(fā)明可操作為模擬醫(yī)學(xué)專家所體驗的醫(yī)學(xué)檢查的整個經(jīng)歷，包括醫(yī)學(xué)工具的使用、與眼睛有關(guān)的醫(yī)學(xué)工具的操作、目艮睛中身體缺陷或身體狀況的觀察以及缺陷或狀況的識別。[0143]本發(fā)明可以包括表示人類或動物受試者中的眼睛的物理模型。觀察器可以進一步提供涉及人類或者動物的眼睛的圖像，以及人類或者動物的眼睛的相關(guān)身體缺陷或身體狀況。因此，本發(fā)明可以被用于在與受試人類或動物有關(guān)的模擬環(huán)境中培訓(xùn)學(xué)員。技術(shù)熟練的讀者將認識到，各種各樣的物理模型和使用圖像觀察器可見的圖像，其可以被包括在本發(fā)明以及可以出于培訓(xùn)目的通過本發(fā)明模擬的多種環(huán)境中。
[0144]和現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明提供的又一好處在于該發(fā)明提供一種可操作為實現(xiàn)高效醫(yī)學(xué)培訓(xùn)的培訓(xùn)裝置和系統(tǒng)。本發(fā)明的培訓(xùn)的有效性部分地是由于本發(fā)明使得用戶能夠使用涉及表示適當解剖結(jié)構(gòu)(諸如眼睛)的物理模型的適當醫(yī)學(xué)檢查工具的可操作性。本發(fā)明的有效性還涉及本發(fā)明顯示與通過連接到本發(fā)明所集成的眼睛的物理模型有關(guān)的身體缺陷或身體狀況的一個或多個圖像的可操作性。在本發(fā)明中提供這些圖像，以使得組合中的物理模型和圖像觀察器模擬真實的生命解剖幾何結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的整體呈現(xiàn)模擬了在眼睛中醫(yī)學(xué)工具的使用以及通過涉及受試人類或動物中的身體部位的醫(yī)學(xué)工具的觀察?，F(xiàn)有培訓(xùn)系統(tǒng)未提供本發(fā)明所提供的模擬環(huán)境。
[0145]因此，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置和系統(tǒng)提供了顯著的進步。本發(fā)明提供對與結(jié)合基于圖2中所示的物理模型的眼睛的模擬物理環(huán)境的眼睛相關(guān)的身體缺陷或身體狀況的大量圖像的訪問。本發(fā)明還是有成本效益的，并且因此對很大比例的醫(yī)學(xué)專家學(xué)員來說是可獲得的。因此，本發(fā)明可以在提供對重要醫(yī)學(xué)培訓(xùn)的訪問中扮演現(xiàn)有技術(shù)不能實現(xiàn)的角色。
[0146]在本發(fā)明的一個實施例中，醫(yī)學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)可以被提供為包括本發(fā)明的物理模型和圖像觀察器的一個或多個組合(其連接在一起以形成一種醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置)，以及通過有線裝置或者無線裝置從物理模型和圖像觀察器的每個組合到一個或多個計算機的進一步連接。一個或多個計算機中的至少一個計算機可以是可由培訓(xùn)員操作的。培訓(xùn)員可以使用一個或多個計算機中的至少一個計算機通過一個或多個培訓(xùn)課程來引導(dǎo)一個或多個學(xué)員在一種醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置上工作。由培訓(xùn)員操作的計算機可以如對培訓(xùn)員要求的那樣被配置為向?qū)W員提供培訓(xùn)。
[0147]各種計算機系統(tǒng)的實現(xiàn)
[0148]在一個實施例中，每個學(xué)員可以使用通過服務(wù)器、計算機或其它裝置連接到醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置。醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序可以可操作為啟動一個或多個醫(yī)學(xué)培訓(xùn)例行程序。醫(yī)學(xué)培訓(xùn)例行程序可以控制連接到醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序的一個或多個醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置。培訓(xùn)員可以運行醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序，并且因此控制被提供給醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)例行程序。
[0149]在另一可能的方面，多個模擬單元可被聯(lián)網(wǎng)以提供包括多個模擬單元以及一個或多個計算機的計算機系統(tǒng)，其可以執(zhí)行一個或多個自動化培訓(xùn)功能，或者可執(zhí)行使培訓(xùn)員指導(dǎo)相關(guān)聯(lián)的模擬單元的一個或多個功能的培訓(xùn)員工具。例如，培訓(xùn)員工具可使培訓(xùn)員能夠選擇一個或多個培訓(xùn)例行程序，或者控制模擬單元上顯示的圖像。
[0150]學(xué)員所使用的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置可以被放置在遠離于計算機或運行被培訓(xùn)員控制的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序的其它裝置的地方。因此，培訓(xùn)員和學(xué)員彼此可以被很遠地放置。備選地，培訓(xùn)員和學(xué)員彼此可以被很近地放置。技術(shù)熟練的讀者將認識到，存在配置裝置和計算機或用于控制醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序的其它裝置的各種各樣的方法，以使得這些單元彼此被很遠地或很近地放置，例如，諸如到一個或多個服務(wù)器的連接的合并、互聯(lián)網(wǎng)連接的合并、云計算單元的合并，或其它裝置。
[0151]醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序可以可操作為使得一個或多個醫(yī)學(xué)專家培訓(xùn)員能夠指導(dǎo)一個或多個學(xué)員。醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置對一個或多個學(xué)員中的每個學(xué)員必須是可獲得的。每個培訓(xùn)員可以使用醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序通過一個或多個醫(yī)學(xué)培訓(xùn)例行程序來引導(dǎo)一個或多個學(xué)員，其中每個學(xué)員使用他或她的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置。因此，每個培訓(xùn)員可以培訓(xùn)一個或多個學(xué)員，并且可以存在(多個)學(xué)員和培訓(xùn)員的多個分組。(多個)學(xué)員和培訓(xùn)員的每個分組可以使用醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序來運行不同的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)例行程序，或者相同的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)例行程序，但是以不同的進度。因此，(多個)學(xué)員和培訓(xùn)員的每個分組可以可操作為獨立地但同時地使用醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序開始進行培訓(xùn)。對于一個培訓(xùn)員，使用醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序同時培訓(xùn)多組一個或多個學(xué)員也可以是可能的。
[0152]培訓(xùn)員可以使用計算機、平板電腦、智能手機或任何其它設(shè)備或裝置來使用醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序向一個或多個學(xué)員提供培訓(xùn)。在本發(fā)明的一些實施例中，培訓(xùn)員可以觀察在一個或多個學(xué)員的裝置中被投影的圖像內(nèi)容對象以及附加信息(諸如教學(xué)筆記或其它數(shù)據(jù)或其它圖像內(nèi)容)。培訓(xùn)員還可以被提供以工具，該工具考慮到指示呈現(xiàn)給學(xué)員的圖像中感興趣的特定段。技術(shù)熟練的讀者將認識到指示可能對培訓(xùn)員可用的圖像內(nèi)容中感興趣的特定區(qū)域的各種裝置。
[0153]與學(xué)員相近地定位(例如，諸如在同一個房間中或者其它緊鄰的近處)的培訓(xùn)員可以向?qū)W員提供口頭指令、講座或其它培訓(xùn)。在向?qū)W員提供口頭培訓(xùn)的課程中，培訓(xùn)員可以使用醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序所提供的附加信息。
[0154]遠離學(xué)員定位的培訓(xùn)員可以通過音頻裝置(例如，諸如通過電話、智能手機、揚聲器系統(tǒng)、計算機、平板電腦、筆記本電腦、視頻會議或向遠離揚聲器定位的一方提供口頭交流的某種其它設(shè)備或裝置)向?qū)W員提供口頭指令、講座或其它培訓(xùn)。以這樣的方式，每個學(xué)員可以通過口頭交流裝置接收口頭交流，由此培訓(xùn)員可以向?qū)W員提供指令。技術(shù)熟練的讀者將認識到可以出于該目的包括在本發(fā)明中的口頭交流裝置和設(shè)備，并且認識到這樣的裝置和設(shè)備可以和本發(fā)明集成在一起，或者以與本發(fā)明合作的方式被提供。例如，學(xué)員可以在使用本發(fā)明的同時使用會議電話來提供口頭交流，或者醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序可以被配置為從指導(dǎo)者收集口頭交流，并且將其發(fā)布給學(xué)員。在本發(fā)明的實施例中，培訓(xùn)員和一個或多個學(xué)員的通信可以是雙向的，以使得培訓(xùn)員可以口頭地和學(xué)員通信，并且學(xué)員可以口頭地和培訓(xùn)員通信。
[0155]對學(xué)員(不論他們被相近培訓(xùn)員定位或者遠離培訓(xùn)員定位)的所有口頭交流，可以通過使用連接到裝置的圖像觀察器單元的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序，附加于或同時與圖像的呈現(xiàn)一起提供給裝置中的學(xué)員。
[0156]培訓(xùn)員可以進一步使用醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序，以便通過圖像觀察器單元向裝置中的學(xué)員呈現(xiàn)圖像，而不提供任何口頭交流。例如，培訓(xùn)員可以向?qū)W員呈現(xiàn)圖像來測試學(xué)員使用裝置和/或使用和裝置一起的醫(yī)學(xué)工具的技能，或者向?qū)W員提供來練習(xí)這樣的技能和醫(yī)學(xué)工具的使用。技術(shù)熟練的讀者將認識到培訓(xùn)員可能不向?qū)W員提供任何口頭交流的其它各種例子。
[0157]如之前所提到的，具有隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的身體部位的醫(yī)學(xué)檢查通常涉及專門醫(yī)學(xué)檢查工具的使用。正確使用這樣的醫(yī)學(xué)工具一般需要指導(dǎo)和練習(xí)。如果醫(yī)學(xué)工具沒有被正確地使用，則醫(yī)學(xué)檢查可能是無效的。例如，如果醫(yī)學(xué)工具沒有被正確地使用，則醫(yī)學(xué)檢查可能是無效的并且導(dǎo)致無法正確地識別缺陷或身體狀況。醫(yī)學(xué)檢查工具的其它誤用可以導(dǎo)致患者體驗到的不必要的不適、痛苦或者傷害。
[0158]此外，醫(yī)學(xué)專家學(xué)員應(yīng)該能夠在患者的隱蔽解剖結(jié)構(gòu)中識別的身體缺陷或身體狀況的數(shù)目可以是大量的。現(xiàn)有培訓(xùn)方法涉及在書中或者幻燈片中顯示缺陷或狀況的圖像。在書中或者作為幻燈片的一部分投影在屏幕上的這些缺陷或狀況的外觀，不同于在醫(yī)學(xué)檢查期間觀察時這些缺陷或狀況出現(xiàn)的方式。不同的外觀可以是由于使用合適的醫(yī)學(xué)檢查工具、特定的燈光、由于被相關(guān)結(jié)構(gòu)所限定的空間限制導(dǎo)致的操縱醫(yī)學(xué)檢查工具的限制、或者考慮受試患者的舒適度或給受試患者造成的痛苦導(dǎo)致的。醫(yī)學(xué)專家必須被培訓(xùn)以在身體部位的隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的環(huán)境中并且如通過被用來觀察隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的醫(yī)學(xué)工具觀察到的那樣來識別身體缺陷和身體狀況。沒有合適的培訓(xùn)或經(jīng)驗，醫(yī)學(xué)專家在進行例如眼睛的醫(yī)學(xué)檢查時可能變得暈頭轉(zhuǎn)向。
[0159]因此，無效的和不充分的培訓(xùn)可能促成醫(yī)學(xué)專家在檢測和試圖準確地識別存在于患者的隱蔽解剖結(jié)構(gòu)中的相關(guān)身體缺陷或身體狀況時犯錯誤。本發(fā)明提供一種提供所需培訓(xùn)的裝置，以使醫(yī)學(xué)專家高效地和有效地準確識別眼睛內(nèi)部的身體缺陷或身體狀況，因為該裝置模擬眼睛中的缺陷或狀況，并且需要使用一般在醫(yī)學(xué)檢查中所使用的醫(yī)學(xué)工具來在眼睛內(nèi)部進行審視和觀察，諸如檢眼鏡。
[0160]本發(fā)明被配置為提供眼睛的外觀的有效模擬，正如該外觀會在醫(yī)學(xué)檢查或醫(yī)學(xué)過程的過程中出現(xiàn)的那樣。本發(fā)明還可操作為允許從在裝置模擬的環(huán)境中可以由學(xué)員觀察到的與身體缺陷和身體狀況有關(guān)的各種各樣的圖像中進行選擇。在本發(fā)明的一些實施例中，為了更直接地使用本發(fā)明，圖像可以被分類為子集。
[0161]圖像可以被培訓(xùn)員和/或?qū)W員選擇。因此，學(xué)員可以變得熟悉在模擬的環(huán)境中觀察身體缺陷或身體狀況的各種各樣的視圖，并且因此變得習(xí)慣于識別缺陷和狀況，正如他們在活的受試患者中出現(xiàn)的那樣。學(xué)員可以受益于選擇特定圖像的能力，以便在他或她的休閑時間變得熟悉一些身體缺陷或狀況的方面，或者更好地學(xué)習(xí)如何在眼睛內(nèi)部操作醫(yī)學(xué)工具來觀察缺陷或狀況。例如，學(xué)員可以在發(fā)生在任何培訓(xùn)員領(lǐng)導(dǎo)的課程或測驗課程之外的個人練習(xí)課程期間選擇觀察特定的圖像。
[0162]提供了本發(fā)明中可用于培訓(xùn)學(xué)員的包括罕見的缺陷和狀況在內(nèi)的一系列不同的身體缺陷和身體狀況的示例的各種各樣的圖像是使得本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比有成本效益的因素。現(xiàn)有結(jié)構(gòu)和方法沒有設(shè)想使得用戶能夠以有成本效益的方式利用各種分類的圖像的設(shè)計或方法。可用于本發(fā)明的培訓(xùn)員和學(xué)員的圖像的覆蓋面和數(shù)量，以及向培訓(xùn)員和學(xué)員提供這些圖像的方法，從現(xiàn)有技術(shù)來看是有成本效益的，并且這是本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)的又一好處。
[0163]由于醫(yī)學(xué)模擬裝置和包括本發(fā)明的計算機產(chǎn)品方面的整個系統(tǒng)的設(shè)計，本發(fā)明作為一種培訓(xùn)模擬環(huán)境是特別有效的，該培訓(xùn)模擬環(huán)境提供了對一種提供包括大量不同圖像的培訓(xùn)的裝置的使用。本發(fā)明的裝置、系統(tǒng)和計算機產(chǎn)品以有成本效益的方式被提供。相比于現(xiàn)有系統(tǒng)，本發(fā)明所提供的培訓(xùn)/指導(dǎo)價值是有成本效益的。例如，本發(fā)明的一個實施例(被配置為將培訓(xùn)員定位于遠離一個或多個學(xué)員)可以允許世界級專家培訓(xùn)散落于世界各地的學(xué)員。以這樣的方式，本發(fā)明可以允許偏遠地區(qū)的學(xué)員從世界級專家接收親手的模擬環(huán)境培訓(xùn)。使用現(xiàn)有系統(tǒng)向位于遠離世界級專家且可能遠離其他學(xué)員的位置的學(xué)員提供該級別的親手的模擬環(huán)境培訓(xùn)是不可能的。
[0164]而且，定位于遠離培訓(xùn)設(shè)施的學(xué)員可以使用一種裝置(該裝置被連接到計算機系統(tǒng)和培訓(xùn)員或者是相對獨立的單元)來培訓(xùn)在模擬的環(huán)境中識別各種各樣的身體缺陷和身體狀況。通過現(xiàn)有系統(tǒng)，這樣的培訓(xùn)不可用于偏遠位置的學(xué)員，因為現(xiàn)有系統(tǒng)向?qū)W員提供有限數(shù)目的圖像/圖像，不同于活的受試患者中的缺陷或狀況的外觀的圖像/視頻內(nèi)容，以及未在隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的模擬環(huán)境中通過醫(yī)學(xué)工具觀察到并且因此未如在醫(yī)學(xué)檢查期間顯現(xiàn)給醫(yī)學(xué)專家那樣顯現(xiàn)的圖像/圖像內(nèi)容。因此，本發(fā)明的新穎和創(chuàng)新設(shè)計表現(xiàn)出技術(shù)的顯著進步，而且提供了一種用于更廣泛地向?qū)W員傳播培訓(xùn)指導(dǎo)和/或培訓(xùn)實踐的實際的和有成本效益的系統(tǒng)。
[0165]此外，出于培訓(xùn)在眼睛內(nèi)部使用醫(yī)學(xué)工具的目的，對于單獨的學(xué)員使用獨立的裝置可以是可能的。當以獨立的方式使用時，本發(fā)明的裝置可以通過圖像觀察器向?qū)W員提供圖像，由學(xué)員在眼睛內(nèi)通過醫(yī)學(xué)工具來觀察。圖像觀察器可以被配置為在沒有任何外部計算機單元的幫助的情況下提供圖像供觀察。備選地，在本發(fā)明的另一實施例中，存儲并且可操作為向用戶提供圖像內(nèi)容的計算機單元可以被包括到裝置中。
[0166]在本發(fā)明的又一實施例中，該裝置通過有線裝置或無線裝置可以被連接到學(xué)員本地的計算機、筆記本電腦或其它設(shè)備。本發(fā)明的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序的版本可以通過下載裝置或其它裝置被安裝在本地計算機、筆記本電腦或其它設(shè)備上，以使得本地計算機、筆記本電腦或其它設(shè)備能夠運行醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序。在本發(fā)明的該實施例中，醫(yī)學(xué)培訓(xùn)計算機程序可以被配置為可操作為向?qū)W員提供培訓(xùn)，其可以諸如通過在學(xué)員使用裝置的同時所提供的口頭交流教學(xué)和該裝置同時使用，并且觀察通過計算機程序向裝置的圖像觀察器提供的特定圖像。也可以不同時與學(xué)員對裝置的使用一起提供培訓(xùn)的多個部分。計算機程序可以進一步可操作為考慮到練習(xí)和測試課程，由此學(xué)員可以使用裝置來練習(xí)和測試他或她在身體部位內(nèi)部操作醫(yī)學(xué)工具并且準確地識別身體缺陷或身體狀況的技能。
[0167]此外，本發(fā)明的一種被連接到培訓(xùn)員和/或包括培訓(xùn)員和其他學(xué)員的組的裝置，可以被配置為有時還是可以獨立方式使用的。在本發(fā)明的該實施例中，在任何特定的培訓(xùn)員領(lǐng)導(dǎo)的課程或正式的測試課程之外，學(xué)員可以在該裝置上練習(xí)或測試他或她的技能。
[0168]本發(fā)明的一些實施例的可以保持本發(fā)明的成本相對低的另一方面，是部件的選擇以及這樣的部件的布置。即便在本發(fā)明中選擇并且布置了較低成本的部件，本發(fā)明的裝置和系統(tǒng)所提供的模擬的質(zhì)量仍可以保持完好無損。
[0169]本文中所描述的本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)檢查，其中對特定醫(yī)學(xué)工具的使用涉及對身體缺陷或身體狀況的觀察和識別。本發(fā)明的實施例還可以被用于培訓(xùn)醫(yī)學(xué)專家學(xué)員來執(zhí)行醫(yī)學(xué)過程，其涉及使用特定醫(yī)學(xué)工具，并且和具有特定外觀的醫(yī)學(xué)組織互相作用。在本發(fā)明的這樣的實施例中，觀察器可以是可操作為呈現(xiàn)給學(xué)員以用于觀察顯示具有特定外觀的醫(yī)學(xué)組織的一個或多個圖像。圖像將使得醫(yī)學(xué)組織以這樣的方式呈現(xiàn)給學(xué)員，即模擬醫(yī)學(xué)組織將如何和相關(guān)醫(yī)學(xué)過程一起出現(xiàn)，例如基于由學(xué)員操控專門醫(yī)學(xué)工具。當醫(yī)學(xué)工具在由本發(fā)明的物理模型單元所模擬的隱蔽解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)部時，學(xué)員可以通過將用于醫(yī)學(xué)過程的特定醫(yī)學(xué)工具來觀察圖像。技術(shù)熟練的讀者將認識到，本發(fā)明還可以被用于其它的培訓(xùn)使用目的。[0170]本發(fā)明在本文中作為一種培訓(xùn)工具被進一步公開，然而，由于許多影響患者的身體缺陷、身體狀況和醫(yī)學(xué)組織在醫(yī)學(xué)實踐期間很少遇到，所以本發(fā)明還可以被醫(yī)學(xué)專家作為研究、比較或確認在活的患者中觀察到的缺陷、狀況或組織的裝置來使用，以用于準確地識別患者的缺陷、狀況或組織的目的。以類似的方式，本發(fā)明還可以被用于升級或更新醫(yī)學(xué)專家的技能。例如，被要求檢查遭受醫(yī)學(xué)專家在最近過去沒有遇到或識別的缺陷、狀況或組織(諸如由流行病蔓延引起的缺陷、狀況或組織，那些流行于醫(yī)學(xué)專家將要與之工作的特定群體中的缺陷、狀況或組織，或者醫(yī)學(xué)專家可能需要升級或更新他或她的技能的任何其它原因)影響的一個或多個患者的醫(yī)學(xué)專家，可以使用本發(fā)明的實施例來升級或更新他或她的診斷技能。將要和不同于他/她已經(jīng)習(xí)慣的患者群體(諸如相對于成人的兒童，他們將具有不同的身體部位的尺寸和形成)工作的醫(yī)學(xué)專家可以使用本發(fā)明的實施例來升級或更新他或她的工具操作技能。技術(shù)熟練的讀者將認識到本發(fā)明可能具有的除了特定地作為培訓(xùn)工具之外的各種各樣的實施。
[0171]本發(fā)明的計算機程序可以在培訓(xùn)員側(cè)計算機或?qū)W員側(cè)計算機上被實施。計算機程序通?？梢员慌渲脼楸阌谀軌騽?chuàng)建培訓(xùn)例行程序。培訓(xùn)例行程序可以被開發(fā)和設(shè)計為提供涉及和包括身體缺陷或身體狀況的一個或多個圖像的顯示的培訓(xùn)。例如，計算機程序可以包括或被連接到軟件工具以用于創(chuàng)建培訓(xùn)員課程或呈現(xiàn)。培訓(xùn)員課程或呈現(xiàn)可以包括一個或多個圖像，并且還包括關(guān)聯(lián)的文本、鏈接、音頻文件、動畫或者和圖像一起服務(wù)于指導(dǎo)或培訓(xùn)目的的其它內(nèi)容。內(nèi)容可以被培訓(xùn)員用來解釋圖像的特征或關(guān)聯(lián)的信息，諸如關(guān)于圖像中示出的缺陷或身體狀況的醫(yī)學(xué)信息。
[0172]如本文所討論的，培訓(xùn)課程可以包括音頻部件和口頭交流裝置或設(shè)備，由此(多個)學(xué)員和培訓(xùn)員之間的口頭交流可以發(fā)生以促成課程。音頻通信裝置或設(shè)備可以和本發(fā)明的系統(tǒng)集成在一起，或者可以區(qū)別于該系統(tǒng)但與該系統(tǒng)合作(諸如連接培訓(xùn)員和(多個)學(xué)員的分離的撥號電話會議呼叫、或者筆記本電腦上的視頻會議、或者計算機上的在線流媒體視頻課程等)。通信裝置或設(shè)備可以包括電話、智能電話、平板電腦、計算機、筆記本電腦、音響系統(tǒng)或揚聲器系統(tǒng)或者任何其它通信裝置或設(shè)備?？陬^交流在(多個)學(xué)員和培訓(xùn)員之間可以是雙向的，或者可以只從培訓(xùn)員流向?qū)W員。
[0173]計算機程序可以進一步向一個或多個學(xué)員提供自動化的培訓(xùn)課程，由此培訓(xùn)課程中不包括培訓(xùn)員。培訓(xùn)課程可以包括裝置以及分段，由此(多個)學(xué)員在計算機屏幕上觀察信息、視頻或其它內(nèi)容，并且不使用該裝置，或者可以僅通過裝置的使用來提供。自動化的培訓(xùn)課程可以包括由通信裝置或設(shè)備提供的音頻部件，該通信裝置或設(shè)備是本文中所描述的任何通信裝置或設(shè)備，并且是集成到、鏈接到或者以其他方式連接于本發(fā)明的通信裝置或設(shè)備。
[0174]通過運行計算機程序，課程或呈現(xiàn)(presentation)可以被培訓(xùn)員或計算機程序的自動化培訓(xùn)課程所控制，可以被鏈接到一個或多個裝置中的圖像的顯示。以這樣的方式，培訓(xùn)員(或計算機程序)在課程或呈現(xiàn)內(nèi)導(dǎo)航，并且醫(yī)學(xué)培訓(xùn)裝置自動地顯示圖像或由計算機程序指示或者以其他方式被學(xué)員選擇的指定圖像。例如，由計算機程序操作的課程或呈現(xiàn)可以包括帶有信息的幻燈片或等價物，并且被鏈接到圖像中的至少一個圖像。根據(jù)課程或呈現(xiàn)的進展情況，用于課程或呈現(xiàn)的圖像將通過裝置的圖像顯示器以連續(xù)的方式顯示給學(xué)員。[0175]在培訓(xùn)員側(cè)的本發(fā)明的計算機程序可以是可操作為針對指導(dǎo)者顯示包括一個或多個區(qū)域的用戶接口。每個區(qū)域可以向培訓(xùn)員顯示學(xué)員在裝置中實時或接近實時地看到的圖像。因此，培訓(xùn)員能夠向一個或多個學(xué)員實時或接近實時地進行培訓(xùn)課程，其中響應(yīng)于培訓(xùn)員所看到的(其包括學(xué)員正在裝置中看到的圖像)，他或她可以傳送指令。此外，培訓(xùn)員可以看到如下各項中的任一項或所有項:進一步的信息；步進式指令；詳細的指導(dǎo)；反饋；或者涉及課程或呈現(xiàn)的任何其它信息。
[0176]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)勢在于培訓(xùn)員可以一次向多于一個的學(xué)員提供有效的指令，并且當學(xué)員正在觀察所述圖像時可以非常清楚可由每個學(xué)員觀察的圖像?，F(xiàn)有技術(shù)通常只提供一對一的培訓(xùn)課程，并且培訓(xùn)員未必了解在任何特定時間點學(xué)員正在觀察什么。
[0177]例如，當學(xué)員通過本發(fā)明的改進的檢眼鏡看時，教員可監(jiān)視他們的學(xué)員正在觀察的視網(wǎng)膜的部分并且突出顯示具體的特征。各種其他的培訓(xùn)員/學(xué)員功能是可能的。
[0178]在指令控制計算機程序的另一方面，程序包括提供帶有一系列工具或模板的指令的課程計劃創(chuàng)建部件，以用于創(chuàng)建或匯編新的課程計劃、指南或其它培訓(xùn)模塊，并且然后存儲到數(shù)據(jù)庫，以用于與所述系統(tǒng)一起使用。本發(fā)明的課程計劃創(chuàng)建部件允許例如基于一個或多個醫(yī)學(xué)圖像的特定主題來創(chuàng)建不同的課程計劃。例如，不同的課程計劃可以根據(jù)受試患者的年齡或者影響眼睛特征的其他因素來創(chuàng)建。技術(shù)熟練的讀者將認識到可以創(chuàng)建并且包括在本發(fā)明中的多種多樣的課程計劃和模塊。
[0179]在本發(fā)明的一些實施例中，與計算機關(guān)聯(lián)的一個或多個資源、或者鏈接到或以其他方式連接于計算機的資源可以在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器架構(gòu)中或者使用云資源來實施。這可以實現(xiàn)對包括醫(yī)學(xué)圖像或課程計劃在內(nèi)的共享資源的中心訪問。對醫(yī)學(xué)圖像或課程計劃的訪問可以作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或云服務(wù)來提供，而不論基于訂閱的基礎(chǔ)、按使用付費的基礎(chǔ)或者其它模型。這樣的訪問也可以幫助具有本發(fā)明的裝置、位于偏遠地區(qū)的學(xué)員來接收不然在這樣的偏遠位置不可用的培訓(xùn)。
[0180]本發(fā)明的實施例也可以集成可操作為收集關(guān)于學(xué)員的動作的數(shù)據(jù)的一個或多個傳感器或相機。所收集的數(shù)據(jù)可以通過運行計算機程序的評估模塊被分析，自動地或者基于用戶指南或用戶批準來生成性能的評估。例如，所收集的數(shù)據(jù)可以指示醫(yī)學(xué)工具施加于物理模型上的力、醫(yī)學(xué)工具插入物理模型的隱蔽解剖結(jié)構(gòu)的深度、在使用醫(yī)學(xué)工具觀察如裝置中的圖像所示的模擬的身體缺陷或身體狀況期間流逝的時間或者涉及學(xué)員對該裝置的使用的任何其它數(shù)據(jù)。該分析可以向?qū)W員提供反饋，諸如工具的操作方面是否可能給患者造成痛苦，觀察缺陷或狀況的時間長度是否可能給患者造成不適，或者任何其它分析結(jié)果O
[0181]在本發(fā)明的一些實施例中，而且出于一些目的，例如，諸如復(fù)習(xí)或練習(xí)課程，圖像的顯示可以由學(xué)員控制。如果培訓(xùn)員被包括在課程中或者被鏈接進課程中，例如，諸如復(fù)習(xí)已經(jīng)安排好的練習(xí)課程，計算機程序可以向培訓(xùn)員顯示屏幕，該屏幕顯示學(xué)員選擇的被觀看的圖像。
[0182]如果多個學(xué)員單獨地控制圖像的顯示，例如，諸如在一組培訓(xùn)員和學(xué)員中的多個學(xué)員，培訓(xùn)員可以在圖像同時被學(xué)員觀察的時候能夠觀察正被每個學(xué)員觀察的每個圖像，或者選擇觀看正被單個學(xué)員或?qū)W員的子組所觀察的圖像。在本發(fā)明的這樣的實施例中，計算機可以被連接到兩個或更多個醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置。計算機程序可操作為向培訓(xùn)員顯示多個屏幕，每個屏幕顯示之后被學(xué)員選擇以通過操作醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置觀察的圖像。在這種情況下，學(xué)員可以控制圖像的顯示，例如，無論基于由課程計劃定義的順序還是基于他們的個人判斷。如果學(xué)員有問題，或者培訓(xùn)員期望選擇性地向一個或多個學(xué)員提供指令，則培訓(xùn)員可以從多個屏幕選擇感興趣的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置(例如，諸如由與特定裝置或該裝置的用戶關(guān)聯(lián)的標簽來識別)來觀看正被學(xué)員所觀察的圖像，并且相應(yīng)地向一個、幾個或所有學(xué)員提供建議、指令或反饋。
[0183]在本發(fā)明的一個實施例中，課程或圖像的呈現(xiàn)可以在學(xué)員側(cè)上被控制的同時，自動地跟隨被一個或多個用戶所觀察的圖像。
[0184]在本發(fā)明的實施例中，培訓(xùn)員側(cè)計算機程序可以被配置為對來自培訓(xùn)員用戶(通過計算機)的有關(guān)圖像、呈現(xiàn)給培訓(xùn)員的包括只顯示給培訓(xùn)員的信息和一個或多個圖像的幻燈片或者其它類似內(nèi)容之間的導(dǎo)航的輸入做出回應(yīng)。培訓(xùn)員側(cè)計算機程序可以被操作地鏈接到一個或多個醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置，以使得計算機程序控制圖像顯示器，并且使其通過培訓(xùn)員在圖像、幻燈片或其它類似內(nèi)容之間的導(dǎo)航來顯示由培訓(xùn)員選擇的圖像。
[0185]在本發(fā)明的實施例中，其中計算機被鏈接到位于學(xué)員側(cè)的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置，計算機可以被配置為顯示課程或呈現(xiàn)或者其學(xué)員版本。檢查在醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置中顯示的圖像幀的版本所強調(diào)的特征，或者觀察在課程或呈現(xiàn)中顯示的關(guān)聯(lián)信息(諸如特定區(qū)域的放大特征、到關(guān)聯(lián)信息的鏈接以及其它內(nèi)容)可能是有用的。
[0186]在本發(fā)明的另一實施例中，培訓(xùn)員側(cè)計算機程序可以是可操作為允許培訓(xùn)員啟動計算機程序來標注圖像，例如，諸如使用數(shù)字覆蓋物進行標注。這樣的標注可以被用于強調(diào)、套捉(lasso)、指出或者以其他方式選擇一個或多個圖像的一個或多個區(qū)域。合適的輸入裝置(例如，諸如數(shù)字筆或鼠標)可以被用于標注。培訓(xùn)員可以進一步在與培訓(xùn)員連接的每個學(xué)員的裝置中啟動圖像顯示器，如由培訓(xùn)員啟動的那樣來顯示圖像中標注的這些方面。所以，由學(xué)員使用的每個裝置的圖像顯示器所顯示的一個或多個圖像，將顯示帶有被培訓(xùn)員包括在圖像中的標注的圖像。
[0187]備選地，一個或多個圖像上的標注可以被學(xué)員側(cè)的計算機顯示。作為另一備選方式，學(xué)員側(cè)計算機程序可以實現(xiàn)可以用來強調(diào)一個或多個圖像的區(qū)域的相同或類似操作。例如，一個或多個學(xué)員可以能夠強調(diào)圖像幀中的特定區(qū)域。學(xué)員可以使用本發(fā)明的該設(shè)備來標注學(xué)員對其有疑問的一部分圖像幀，所以培訓(xùn)員能夠更好地理解學(xué)員的疑問。本發(fā)明的該設(shè)備也可以具有其它用途。
[0188]本發(fā)明的實施例可以被實施以實現(xiàn)遠程教育。上述一個或多個特征可以被用于實現(xiàn)培訓(xùn)員和一個或多個學(xué)員處于不同位置的培訓(xùn)。每個學(xué)員將有裝置在培訓(xùn)課程期間使用，并且還可以有學(xué)員側(cè)計算機，盡管學(xué)員側(cè)計算機對遠程教育并非必要。培訓(xùn)員將有可操作為運行培訓(xùn)計算機程序的培訓(xùn)員側(cè)計算機。合適的遠程訪問和控制技術(shù)可以部署在計算機和處于遠離計算機的一個或多個位置上的一個或多個醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置之間，并且還可選地部署在計算機和與在學(xué)員位置處的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置相關(guān)聯(lián)的學(xué)員側(cè)計算機之間，以便實現(xiàn)遠程培訓(xùn)操作，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。例如，計算機可以被鏈接到一個或多個醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置，以通過運行培訓(xùn)員的培訓(xùn)員側(cè)計算機程序來實現(xiàn)培訓(xùn)員對每個裝置的遠程控制。[0189]在本發(fā)明的實施例中，數(shù)據(jù)庫可以被鏈接到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或云計算網(wǎng)絡(luò)，可選地被配置為通過在多個位置的多個用戶實現(xiàn)圖像的上傳和共享。鏈接到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或云計算網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫可以進一步是可操作為經(jīng)由因特網(wǎng)從鏈接到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或云計算網(wǎng)絡(luò)的多個醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置下載一個或多個圖像。
[0190]本發(fā)明的系統(tǒng)還可以包括例如要求每個學(xué)員跟隨練習(xí)的測試部件，該練習(xí)涉及使用醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模擬裝置觀察特定身體缺陷或身體狀況的一個或多個圖像。用戶可以被要求提供反饋，例如，諸如口頭地回答問題以便使用錄音來獲取答案、向鏈接到裝置的計算機提供輸入或者使用與裝置集成在一起的輸入裝置。測試課程中的問題可以例如是與圖像關(guān)聯(lián)并且由計算機顯示的多項選擇題，以及/或者可以讓學(xué)員識別在特定圖像中所示的缺陷或狀況。
[0191]可以獲取在測試課程中由一個或多個學(xué)員提供的答案，并且然后分析準確性。在本發(fā)明的特定實施中，可以在多個培訓(xùn)課程和/或測試課程上分析并且跟蹤結(jié)果，以便監(jiān)視培訓(xùn)的進度并且對其進行報告。每個學(xué)員的結(jié)果可以向培訓(xùn)員、所述學(xué)員和/或所有學(xué)員顯示。顯示所有學(xué)員的結(jié)果供所有學(xué)員觀察，可以促進學(xué)員之間的競爭。涉及使用系統(tǒng)的一組學(xué)員或所有學(xué)員的結(jié)果可以進一步被分析。
[0192]游戲的其它方面可以例如諸如通過定義規(guī)則被引入到本發(fā)明中，該規(guī)則要求學(xué)員從一系列圖像中正確地識別特定數(shù)目的身體缺陷或身體狀況，而沒有使用他們的醫(yī)學(xué)檢查工具施加超過物理模型的被選擇區(qū)域的定義的閾值的力。所施加的力可以使用傳感器(例如，諸如與物理模型集成在一起的傳感器陣列)來計算。以這樣的方式，缺陷和狀況的識別以及身體部位中醫(yī)學(xué)工具的熟練操作都可以通過本發(fā)明來教導(dǎo)和評估。技術(shù)熟練的讀者將認識到，其它傳感器可以如何進一步被集成在物理模型中，來為學(xué)員的診斷和醫(yī)學(xué)工具操作技能的其它類型的培訓(xùn)和評估做準備。
[0193]技術(shù)熟練的讀者將理解，本發(fā)明可適應(yīng)于各種其他用途。例如，本公開討論了該系統(tǒng)作為醫(yī)學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)和方法的用途。各種其它應(yīng)用也是可能的。
[0194]例如，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可用于認證目的。例如，本發(fā)明的計算機程序可被配置為包括用于測試能力或者可涉及認證要求的一個或多個測試例行程序。例如，參加認證測試的人可被要求識別眼睛的一個或多個圖像中的一個或多個缺陷或狀況；該系統(tǒng)可被配置為監(jiān)視用戶的動作，以便準備用于認證的報告。
[0195]該系統(tǒng)還可適應(yīng)于使得能夠跟蹤專家用戶的移動，以便使得能夠研究他們的檢查技術(shù)。例如，該系統(tǒng)可被用于分析被檢查的眼睛的運動、所用速度、百分比，等等。研究專家的技術(shù)還可使得能夠開發(fā)構(gòu)成“好”的眼睛檢查的度量。該信息然后可結(jié)合如上所述的能力測試一起使用。
[0196]技術(shù)熟練的讀者將認識到，根據(jù)本發(fā)明，很多的培訓(xùn)課程、例行程序和操作是可能的。本發(fā)明的實施例可以包括各種系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)配置，以促成和支持特定的培訓(xùn)課程、例行程序和操作以及提供各種各樣的可能的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)選項和參數(shù)。技術(shù)熟練的讀者將認識到，各種配置和派生物可以被包含在本發(fā)明的實施例中。
[0197]計算機系統(tǒng)
[0198]本發(fā)明的計算機系統(tǒng)、計算機程序和計算機實施的方法方面可以在各種實施例中被實踐。合適地配置的計算機設(shè)備以及關(guān)聯(lián)的通信網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、軟件和固件可以提供用于實現(xiàn)如上所述的一個或多個實施例的平臺。圖9中示出了一種可能的通用計算機實施方式。通過示例，應(yīng)理解的是，計算機可以指的是通用計算機設(shè)備，其可以包括連接到存儲單元和隨機存取存儲器的中央處理單元(CPU)。CPU可以處理操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)可以如可能要求的那樣被存儲在存儲單元中并且加載到存儲器中。計算機設(shè)備可以進一步包括圖形處理單元(GPU)，該GPU被有效地連接到CPU以及存儲器，以從CPU卸載集中的圖像處理計算并且和CPU并行地運行這些計算。操作員可以使用通過圖像接口連接的圖像顯示器以及通過I/O接口連接的各種輸入/輸出設(shè)備(諸如鍵盤、鼠標以及硬盤驅(qū)動器或固態(tài)驅(qū)動器)與計算機設(shè)備交互。以已知的方式，鼠標可以被配置為控制光標在圖像顯示器中的移動，并且使用鼠標按鈕操作出現(xiàn)在圖像顯示器中的各種圖形用戶接口(GUI)控件。硬盤驅(qū)動器或固態(tài)驅(qū)動器可以被配置為接受計算機可讀介質(zhì)。計算機設(shè)備可以通過網(wǎng)絡(luò)接口形成網(wǎng)絡(luò)的一部分，允許計算機設(shè)備和其它被合適地配置的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(未示出)通信。一個或多個不同類型的傳感器可以被用來接收來自各種源的輸入。
[0199]如果滿足最低處理、存儲器和其它硬件/軟件要求，則所描述的本系統(tǒng)和計算機實施的方法可以在包括臺式計算機、筆記本計算機、平板計算機在內(nèi)的幾乎任何形式的計算機設(shè)備上實踐。本系統(tǒng)和方法還可以作為計算機可讀/可用介質(zhì)來實施，其包括用于使得一個或多個計算機設(shè)備能夠?qū)嵤┮罁?jù)本發(fā)明的方法中的各種處理步驟中的每個步驟的計算機程序代碼。將理解的是，術(shù)語“計算機可讀介質(zhì)”和“計算機可用介質(zhì)”包括程序代碼的一個或多個任何類型的物理實施例。特別地，計算機可讀/可用介質(zhì)可以包括包含在一個或多個便攜式存儲制品(例如，光盤、磁盤、磁帶等)上、在作為計算設(shè)備的一部分的一個或多個數(shù)據(jù)存儲器(諸如與計算機關(guān)聯(lián)的存儲器和/或存儲系統(tǒng))上的程序代碼。
【權(quán)利要求】
1.一種計算機實現(xiàn)的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)方法，包括: (a)—個或多個用戶通過一個或多個計算機處理器使模擬計算機系統(tǒng)參與啟動眼科檢查培訓(xùn)例行程序，所述模擬計算機系統(tǒng)包括眼睛模型、一個或多個移動傳感器、圖像顯示器以及用于控制顯示眼睛的一個或多個圖像的所述圖像顯示器的控制器； (b)所述一個或多個用戶中的每個用戶以類似于用來進行眼科檢查的移動的方式相對于眼睛模型移動檢眼鏡工具； (C)使用所述一個或多個移動傳感器檢測所述移動，以便生成至所述控制器的輸入信息；以及 (d)所述控制器迭代地使用所述輸入信息以選擇和顯示對應(yīng)于所述輸入信息的來自眼睛的圖像的感興趣區(qū)域的視圖或圖像部分，并且啟動通過所述圖像顯示器的所述圖像部分的顯示，以便遍及一組移動和對應(yīng)的輸入信息來模擬與眼科檢查有關(guān)的眼睛的外觀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模擬計算機系統(tǒng)迭代地:Ca)檢測和處理移動；(b)選擇性地顯示圖像部分；以及(C)基于連續(xù)的檢測/處理過的移動和對應(yīng)的圖像部分，生成跟隨所述用戶的移動的圖像部分的連續(xù)顯示，以便模擬在眼科檢查期間眼睛的所述外觀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括進一步的步驟:啟動用于為檢眼鏡檢查培訓(xùn)課程建立起始位置的一個或多個校準步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括進一步的步驟:記錄所述移動，并且將所述移動與檢眼鏡檢查培訓(xùn)配置文件比較。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，包括進一步的步驟:向?qū)W員提供有關(guān)與所述檢眼鏡檢查培訓(xùn)配置文件相比較的在檢眼鏡檢查培訓(xùn)課程中的表現(xiàn)的反饋。
6.一種用于模擬檢眼鏡檢查的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，包括: Ca)計算機系統(tǒng)，被鏈接到至少一個底座單元，并且包括控制器； (b)所述底座單元包括或接收眼睛的一個或多個物理模型，所述物理模型包括開口和通過所述開口可視的圖像顯示器，所述開口被配置為使得學(xué)員能夠?qū)⑦B接的檢眼鏡檢查設(shè)備與所述開口對齊，以便使用所述改進的檢眼鏡檢查設(shè)備觀察通過所述圖像顯示器顯示的一個或多個圖像； (C)所述計算機系統(tǒng)定義起始位置，并且其后跟蹤由使用所述檢眼鏡檢查設(shè)備的學(xué)員做出的一系列移動，所述一系列移動定義檢眼鏡檢查；以及 Cd)所述系統(tǒng)處理所跟蹤的一系列移動，以便生成顯示控制數(shù)據(jù)，所述控制器使用所述顯示控制數(shù)據(jù)來控制所述圖像顯示器，以便遍及所述一系列移動來模擬檢眼鏡檢查中人眼的外觀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，其中圖像庫被鏈接到所述計算機系統(tǒng)，并且所述圖像庫包含眼睛的一個或多個圖像，并且其中所述控制器基于所述顯示控制數(shù)據(jù)而選擇性地顯示所述圖像的對應(yīng)于所跟蹤的移動的特定圖像部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，其中所述圖像的每個圖像部分包括眼睛的一個或多個界標，并且所述控制器使得所述學(xué)員能夠選擇性地觀察基于定義的檢眼鏡檢查的界標。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括移動檢測組件，所述移動檢測組件檢測由使用所述檢眼鏡設(shè)備的學(xué)員相對于所述底座單元進行的移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，其中所述檢眼鏡檢查設(shè)備包括用于在多個屈光度設(shè)置之間進行選擇的屈光度設(shè)置裝置，并且由所述系統(tǒng)檢測的所述移動包括由所述學(xué)員對所述屈光度設(shè)置做出的改變。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，其中所述屈光度設(shè)置被用來確定由所述圖像顯示器顯示的圖像中所示的眼睛的特定層。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)被配置為培訓(xùn)所述學(xué)員識別由圖像中所示的一個或多個特征指示的身體狀況。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，進一步包括培訓(xùn)員模塊，所述培訓(xùn)員模塊響應(yīng)于來自培訓(xùn)員的輸入實現(xiàn)一個或多個培訓(xùn)員功能，以將圖像數(shù)據(jù)和其他信息顯示給各自與一個或多個學(xué)員相關(guān)聯(lián)的一個或多個底座單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)使得學(xué)員能夠?qū)W習(xí)如何操作檢眼鏡以便進行檢眼鏡檢查，包括定位和識別眼睛的某些界標。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，包括反饋組件，所述反饋組件跟蹤所述學(xué)員的所述移動，將所述移動與培訓(xùn)員配置文件比較，并且向所述學(xué)員提供反饋。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，其中所述反饋組件針對進行檢眼鏡檢查向所述學(xué)員提供建議。
17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，包括用于定義所述起始位置的一個或多個參數(shù)的校準機構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，其中所述校準機構(gòu)包括磁鐵。
19.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，其中所述控制器執(zhí)行用于平滑第一圖像部分到第二圖像部分的顯示之間的過渡的一種或多種平滑技術(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為基于所述顯示控制數(shù)據(jù)而在第一圖像部分的顯示到在其視野中與所述第一圖像部分相鄰的第二圖像部分的顯示之間切換。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的醫(yī)學(xué)檢查培訓(xùn)系統(tǒng)，其中所述控制器平滑第一圖像部分和第二圖像部分之間的過渡，以便模擬檢眼鏡檢查期間眼睛的所述外觀。
【文檔編號】G09B23/28GK103959357SQ201380001807
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月19日
【發(fā)明者】V·弗特, B·卡里略 申請人:兒童醫(yī)院