1.一種智能化電子模擬纖維支氣管鏡訓練裝置，其特征在于，該訓練裝置包括模擬纖
維支氣管鏡、模擬假體模型、主機和顯示器；
所述模擬纖維支氣管鏡的最前端固定設置兩信號發射器，兩所述信號發射器分別用于
追蹤所述模擬纖維支氣管鏡的位置和方向并發送到所述主機；所述模擬假體模型包括模擬
人頭以及用于模擬人體氣道結構的假體框架，所述模擬纖維支氣管鏡通過所述模擬人頭的
口或鼻進入所述假體框架，所述假體框架根據預設范圍限定所述模擬纖維支氣管鏡的運動
軌跡，所述假體框架的入口處還設置有阻力提供裝置，用于對所述模擬纖維支氣管鏡的行
進進行限制；
所述主機內設置有一纖維支氣管鏡訓練系統，所述纖維支氣管鏡訓練系統包括上氣道
數據庫、訓練模式設定模塊、圖像匹配模塊、路徑判斷模塊、管鏡模型、過程反饋模塊、試驗
記錄模塊和評分模塊；所述上氣道數據庫用于對志愿者上氣道解剖結構進行CT重建，醫生
根據CT重建的上氣道解剖結構判斷氣道類型，建立符合中國人解剖特點的上氣道數據庫；
所述訓練模式設定模塊用于操作者設定訓練模式，不同訓練模式對應生成不同場景；所述
圖像匹配模塊用于將實際操作空間即所述模擬纖維支氣管鏡和模擬假體模型和CT圖像空
間即上氣道模型聯系起來，將實際操作空間的操作映射到CT圖像空間，并通過所述顯示器
實時顯示；所述管鏡模型用于在CT圖像空間對所述信號發射器發射的位置進行映射，跟蹤
所述模擬纖維支氣管鏡的位置，并判斷所述模擬纖維支氣管鏡鏡頭的指向；所述路徑判斷
模塊用于對所述管鏡模型的運動情況進行判斷進而判斷所述模擬纖維支氣管鏡的運動狀
態和空間位置，并將判斷結果發送到所述過程反饋模塊和試驗記錄模塊；所述過程反饋模
塊用于根據設定運動閾值范圍對所述模擬纖維支氣管鏡的不合理軌跡反饋給予限定和提
示并通過所述顯示器顯示，確保所述模擬纖維支氣管鏡始終在CT圖像空間所建立的上氣道
結構內行進，當所述模擬纖維支氣管鏡觸碰氣道壁或軟組織時，所述顯示器進行警示顯示，
所述過程反饋模塊發送信號到所述阻力提供裝置提高進入所述假體框架的阻力，限制所述
模擬纖維支氣管鏡進一步前進，所述模擬纖維支氣管鏡回退后，所述顯示器恢復正常顯示；
同時，所述過程反饋模塊根據訓練模式對應的場景，通過所述顯示器實時顯示場景對應模
式；所述試驗記錄模塊用于記錄操作者的操作時間、操作狀態以及所述模擬纖維支氣管鏡
的移動軌跡；
所述纖維支氣管鏡訓練系統還包括一評分模塊，所述評分模塊用于根據設定標準對所
述試驗記錄模塊中記錄的數據進行判斷，給出評價結果，具體評價過程為：根據對大量操作
者進行訓練及測定，制定適于該訓練系統的學習曲線如下：
ln(γ)＝1.139e-0.184n+2.233 (1)
式中，γ為完成操作過程所需時間，n為獲得經驗情況，隨著操作經驗n的增加，操作完
成時間γ不斷減少，其等價函數可表示為：
n＝ln{[ln(γ)-2.233]/1.139}/-0.184 (2)
當取操作經驗n為整數，操作完成時間γ四舍五入保留至小數點后2位時，通過公式(1)
可計算：操作經驗n＝0次時，操作時間γ＝29.14秒；通過公式(2)可計算：操作時間γ＝
9.33秒時，操作經驗n＝46次；
以操作時間γ≥29.14秒，視為操作者操作經驗趨近于0次，評分為0分；以操作時間γ
≤9.33秒，視為操作者操作時間趨近于理論最優操作時間，其對應操作經驗n為46次，評分
為100分；
所述評分模塊通過公式(2)以操作者的操作完成時間γ計算該操作者所掌握的操作經
驗n，進而計算操作者該次操作對應評分：操作時間γ≤9.33秒，評分100分；操作時間γ≥
29.14秒，評分0分；當9.33秒＜γ＜29.14秒時，評分＝100-(γ-9.33)/[(29.14-9.33)/
100]，并將操作者該次操作對應的以n為橫坐標，γ為縱坐標的該次操作坐標點顯示在通過
公式(1)繪制的學習曲線上，同時顯示該次操作的操作經驗n及操作完成時間γ，并同時顯
示該次操作過程中所述模擬纖維支氣管鏡鏡頭碰撞氣道壁的次數及累計碰觸氣道壁的時
長，根據碰觸情況調用主機預置內容向操作者提出操作建議，該次操作評估成績被所述試
驗記錄模塊進行記錄。
2.如權利要求1所述的一種智能化電子模擬纖維支氣管鏡訓練裝置，其特征在于，所述
模擬纖維支氣管鏡與臨床實際應用纖維支氣管鏡具有相同外形結構及操作功能，通過控制
所述模擬纖維支氣管鏡在其前端在同一平面內的240°范圍彎曲，即從中立位0°向前后兩個
方向各實現120°的彎曲。
3.如權利要求1或2所述的一種智能化電子模擬纖維支氣管鏡訓練裝置，其特征在于，
該智能化電子模擬纖維支氣管鏡訓練裝置還包括一與臨床實用的真實氣管內導管相同結
構的模擬氣管內導管，所述模擬導管的頭端可固定設置一信號發射器，所述模擬導管的尾
端固定設置有用于為所述信號發射器提供能源的充電電池，所述信號發射器發射信號到所
述主機，所述主機用于對所述模擬氣管內導管的頭端位置進行定位和置入操作；所述模擬
氣管內導管從所述模擬纖維支氣管鏡的頭端逆向套在整個所述模擬纖維支氣管鏡的鏡體
上，當所述模擬纖維支氣管鏡在所述模擬假體模型中到達預設位置后，所述模擬氣管內導
管可沿著所述模擬纖維支氣管鏡的引導順向置入所述模擬假體模型中；所述管鏡模型還用
于判斷所述模擬氣管內導管頭端的位置；當需要進行所述模擬氣管內導管置入操作時，所
述過程反饋模塊開始計時所述模擬氣管內導管置入時間，并發送信號到所述顯示器上提示
操作者開始置入所述模擬氣管內導管，當操作者移出所述模擬纖維支氣管鏡后計時結束，
保存氣管內導管置入時間并發送到所述試驗記錄模塊進行記錄，當所述模擬纖維支氣管鏡
移出所述模擬假體模型后，所述路徑判斷模型判斷所述模擬氣管內導管頭端的位置是否處
于CT圖像空間所建立的上氣道的預設適宜區間內即判斷所述模擬氣管內導管頭端的位置
是否正確，并將判斷結果發送到所述試驗記錄模塊進行記錄。
4.如權利要求1或2所述的一種智能化電子模擬纖維支氣管鏡訓練裝置，其特征在于，
所述顯示器采用觸摸顯示器，通過所述觸摸顯示器對所述主機進行操作。
5.如權利要求1或2所述的一種智能化電子模擬纖維支氣管鏡訓練裝置，其特征在于，
所述場景難度包括初級、中級和高級，其中，所述初級為患者年齡18到30歲，OSAS病史為無，
所述中級對患者無特殊限制條件，所述高級為患者年齡65到80歲，OSAS病史為有。
6.如權利要求1或2所述的一種智能化電子模擬纖維支氣管鏡訓練裝置，其特征在于，
所述上氣道數據庫包括正常氣道模型和困難氣道模型。
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