腔镜模拟训练器（精选7篇）
腔镜模拟训练器 篇1
近年来, 社会经济的飞速发展带动了医疗科技的进步, 腹腔镜在普外科领域中发挥着越来越重要的作用。但其学习曲线较长, 技术存在一定的复杂性, 难度较大, 不同与传统外科医师的培训方法, 采用腹腔镜模拟训练器, 协助腔镜外科人员行基本技术培训, 对提高技术掌握率具有非常重要的意义[1]。本次研究选择普外科住院医师10人, 医学实习生10人, 无临床经验的志愿者10人作对照组, 行腹腔镜模拟训练, 就各组培训后效果进行回顾性比较分析, 现将结果总结报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
本次研究选择普外科医师10人为A组, 男9人, 女1人, 年龄25～32岁, 平均 (28.7±2.5) 岁, 工作年限2～3年;医学院5年制实习学生10人为B组, 男6人, 女4人, 年龄25～34岁, 平均 (28.5±2.6) 岁;无医学背景的年轻科学工作者10人为C组, 男5人, 女5人。
1.2 方法
腹腔模拟机 (USA) 为一种虚拟现实培训系统, 在计算机基础上运用, 由1个键盘、1外可触摸屏, 1台摄影机, 1套机器人系统, 2个脚踏板和2个操作手柄组织。包括模拟胆囊切除及9个基本模拟训练任务, 具有触觉反馈特点。9个基本模拟训练任务包括: (1) 物体转运:在双手配合的情况下使实物重叠于其阴影; (2) 剪切:用剪刀行模拟剪断线团操作; (3) 电凝:标记的线条用电凝钩烧断; (4) 0°镜操作:对移动的小球用0°镜照相; (5) 眼-手协调;用黄色和蓝色器械触摸发光小球; (6) 抓-钳夹:双手配合行钳夹流水管道操作; (7) 双手协作:双手对钳夹配合将小球放进篮中; (8) 30°镜操作:对移动的小球应用30°镜照相; (9) 钳夹应用:用单手行钳夹流水管道操作。具体培训方法为:培训前参与者首先在腹腔镜模拟机上对9个基本模拟训练任务行1次操作测试, 然后每天在训练机上行30min的培训, 共5d, 训练闭再行测试, 同于测试前测试。由预先设定的计分模式对得分进行计算, 由准确率和速度决定, 依据操作者的表现由机器程序自动生成, 时间为由一项任务开始到结束的时间, 同样为机器自动生成, 并分析最后数据。
1.3 统计学分析
采用SPSS13.0统计学软件, 组间计量数据采用 (χ—±s) , 计量资料行t检验, 计数资料行χ2检验, P<0.05差异有统计学意义。
2 结果
A组除左右手器械速度、剪切得分无提高外, 其他参数均与训练前比较均有统计学意义 (P<0.05) ;B组除剪切得分无提高外, 其他参数与测试前比较有统计学意义 (P<0.05) ;C组除左右手器械速度、抓-钳夹得分无提高外, 其他参数与测前比较差异有统计学意义 (P<0.05) 。A组测试后眼-手协调时间、抓-钳夹得分、0°镜操作优于B、C组。见表1、表2。
3 讨论
外科微创技术中, 腹腔镜手术为重要的手段之一, 是各种三维空间的操作在电视屏幕的二维录相画面监控下完成, 其难点与手眼配合不协调、初学者缺失三维空间位感, 操作与直视手术习惯相反方向及动作不到位均有一定相关性, 每们外科医师存在不同的学习曲线。在外科医师的培训和评估中应用外科模拟训练机之前, 需对其有效性进行确定, 能对不同临床经验的外科医师进行区分[2]。依据Posner和Fitts提供的三期操作技能理论, 在行手术技能训练时共包括3个阶段, 先为认知阶段, 主要为学习者先对此项工作的具体操作过程进行充分理解, 具体操作在实践操作中尚不协调, 需对基本技术细节充分了解, 反复练习使信息反馈回大脑, 进入第二阶段, 为认知与实践融合, 学习者对手术具体动作虽有考虑, 但完成效果流畅, 不会中毒, 可进入第三个阶段, 即独立活动, 学习者可以不用考虑动作的具体细节, 在手术操作的其他方面集中精力。因学习训练会因操作不当引起损伤发生, 故在行实际手术操作前, 可进行相应的模拟训练, 以降低意外发生率[3,4]。
本次研究让参与者行5次腹腔镜模拟训练, 以测试其有效性, 培训前各组电凝、抓-钳夹、眼-手协调、0°、30°腹腔镜操作上有明显差异 (P<0.05) 。培训后眼-手协调上、抓-钳夹、0°腹腔镜操作上也存在差异, 提示对具有不同腹腔镜临床经验者行腹腔镜模拟训练可更好区分。不同腹腔镜临床经验的参加者可用腹腔镜模拟机的一些指标进行区分, 一些任务技术要求较低时可以对医师与无医学临床经验的志愿者区分, 但对医师和实习生、实习生与无医学临床经验的自愿者不能区分, 表明在区别大的组之间存在区别的敏感性, 可能与住院医师接触腹腔镜的机会较多原因有关。如抓-钳夹等中等技术要求的任务中, 可以区分医师与实习生或志愿者, 也可对实习生和志愿者区分, 其原因为住院医师具备一定操作经验。如剪切等技术要求较高的任务在培训前后均不能对三组进行区分, 电凝在培训后区分也不明显, 表明各组训练后均有提高, 同时在任务操作的同时需重视准确性。本次研究显示, 三组在电凝、抓-钳夹、眼-手协调、0°、30°腹腔镜操作上训练后均有提高 (P<0.05) 。
综上所述, 腔镜外科采用腹腔镜模拟训练可提高模拟操作能力, 还需进一步对转为实际能力的作用进行研究, 以更好的服务于临床。
摘要：目的 探讨腔镜外科中腹腔镜模拟训练的应用效果。方法 本次研究选择普外科住院医师10人, 医学实习生10人, 无临床经验的志愿者10人作对照组, 行腹腔镜模拟训练, 就各组培训后效果进行回顾性比较分析。结果 A组除左右手器械速度、剪切得分无提高外, 其他参数均与训练前比较均有统计学意义 (P<0.05) ;B组除剪切得分无提高外, 其他参数与测试前比较有统计学意义 (P<0.05) ;C组除左右手器械速度、抓-钳夹得分无提高外, 其他参数与测前比较差异有统计学意义 (P<0.05) 。A组测试后眼-手协调时间、抓-钳夹得分、0。镜操作优于B、C组。结论 腔镜外科采用腹腔镜模拟训练可提高模拟操作能力, 还需进一步对转为实际能力的作用进行研究, 以更好的服务于临床。
关键词：腹腔镜模拟训练,腔镜外科,应用研究
参考文献
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腔镜模拟训练器 篇2
20世纪90年代, 腹腔镜技术开始应用于临床治疗, 因其创伤小、术后恢复快、明显减轻患者手术后痛苦、缩短住院时间及节省住院费用等优点, 逐渐被广大患者所接受, 并在各级医院中普及[2]。但在腹腔镜实际手术过程中, 器械操作与直视手术操作不仅有深浅巨细的差别, 更有视觉、定向和动作协调上的差别。因而实际操作过程中, 影像缺乏立体感, 判断远近距离时易产生误差, 导致镜像操作过程不协调。而且可能因为手术区局部放大, 器械仅能观察到局部, 当更换手术器械或术中大幅度移动手术器械到视野外时, 无经验者往往找不到器械, 我们称之为术中器械“丢失”。此时只有通过后退摄像头更换大视野才可能找到器械并引导器械至手术部位。但是频繁更改器械伸入方向及长度, 极易造成患者其他组织器官的损伤。
因此, 腹腔镜手术实际操作过程仍有一定难度, 基层医院经常会选派优秀外科医师进修学习。但是由于许多基层医师一心追求手术操作, 忽视基本技能训练, 操作过程中存有一些不良习惯 (如进出器械缺乏距离感, 过快过猛;经常术中操作器械“丢失”等) , 让带教教师无法放心。加之目前医患矛盾加剧、医患关系复杂, 在传统意义上“师傅带徒弟”医学培养模式中, “师傅”更加难以放手让“徒弟”实践, 导致进修医师总是抱怨实际动手操作机会过少, 进修学习收获不大。针对这一点, 我们在临床带教过程中, 使用腹腔镜模拟训练器进行微创外科手术基本操作规范培训, 并在后期实际手术中检验发现, 经过培训的进修医师各项技术水平明显提高。
1使用简易腹腔镜训练器进行镜下基本操作培训
此次教学实验主要针对2013—2014年在我科参加陕西省主治医师提高班的两批进修医师。各医师均为二级医院具有一定工作经验的临床普通外科主治医师, 且均具有一定腹腔镜手术经验。共32人, 其中16人 (定为A组) 除进行日常临床工作外, 每天还接受2小时腹腔镜训练器操作培训, 为期2个月, 暂不接触腹腔镜手术。另外16人 (定为B组) 直接跟随带教教师每日开展各种手术, 包括腹腔镜手术。此次使用的训练器为简易腹腔镜训练器, 包括机箱、可伸缩并调整方向摄像头、显示器以及腹腔镜器械。训练器机箱内可安放各种模板, 完成下列基本操作训练: (1) 镜下捡拾黄豆:训练箱底板上放置一小撮黄豆和一个窄口瓶, 分别用左右手持抓钳将黄豆逐一移入窄口瓶内, 以训练准确的定位、定向技能。 (2) 人造血管结扎:底板上固定人造塑胶管, 双手持线、递线并打结, 训练双手持械的动作协调性。 (3) 镜下缝合:底板上放置人造皮肤切口并在镜下完成缝合、打结, 适应最基本镜下缝合操作。3种基本操作训练为渐进式练习, 只有双手交替捡拾黄豆达20个/分钟, 方可进行第二步的人造血管结扎训练。镜下打结达5个/分钟方可进行缝合训练, 缝合要求10分钟之内完成3针缝合并打结、剪线。经过每日不间断训练, 受训者一月内均可达到上述要求。最后, 考核合格者安排其进行实验动物 (家兔) 操作, 家兔麻醉后切开腹壁并固定于试验台: (1) 显露肠管, 常规镜下切开肠管并连续缝合肠管。 (2) 剪开肾脏包膜及侧腹膜, 双重结扎切断肾动、静脉, 完成肾脏切除手术。经过上述练习, 达到训练腔镜下解剖、分离、剪切、打结及缝合等操作技能的目的[3,4]。
2实际手术效果比较
考核手术为腹腔镜下胆囊切除术。对象均为慢性结石性胆囊炎患者, 无明显发作或近3个月无明显发作病史, 术中胆囊无明显水肿、胆囊与周围组织器官间无明显粘连, 或粘连易分离。每组每名医师在带教教师的陪伴下完成腹腔镜胆囊切除术。考核指标包括: (1) 手术时间:经脐部Trocar放入腹腔镜摄像头开始计时, 至手术结束最后一个Trocar取出为手术时间。 (2) 术中器械“丢失”:术中器械自手术野消失, 调整一次后未发现器械, 判定为器械“丢失”一次。 (3) 术中打结时间:术中在完成胆囊三角区解剖后, 近端胆囊管Hemolok夹闭后, 远端要求医师使用丝线结扎, 完成两个外科结并计时。具体统计数据见表1。通过表中实验数据不难看出, 经过腹腔镜训练器对镜下基本操作培训后, A组医师单次完成手术时间、术中打结操作时间明显缩短, 术中器械“丢失”次数明显减少, 手术技术能力较B组明显提高。
临床医学是一门特殊的学科, 随着社会的进步, 人们对健康的要求与日俱增, 对手术安全、术后生活质量的要求明显提高, 因此减少外科手术损伤、手术并发症、手术后遗症, 提高手术安全性等日益受到关注。外科更是一个实践性强、技能训练要求极高的专业, 要熟练掌握腹腔镜的使用, 必须接受严格的专业培训。美国等一些发达国家对于开展腹腔镜外科手术有严格的培训与医生准入制度[5]。此次进修学习医师大部分已工作一段时间, 具有一定临床经验, 但是在基层医院工作过程中, 往往急于追求手术技巧及手术难度, 却忽视基本手术技能训练, 在工作中养成一些不良操作习惯, 形成潜在手术风险。
腹腔镜技术操作具有一定特殊性, 受训者只有通过训练, 观察电视影像时有意识地确定手中掌握的器械与目标物的相对位置, 做适当的进、退、旋转或倾斜等动作训练, 并掌握幅度, 方能在手术部位进行确切的钳、夹、牵拉、电切、施夹、打结等处理[6]。习惯了开腹手术的医师只有通过反复的基础训练, 才能使定向和协调能力更好地适应新情况, 缩短手术时间, 减少创伤。
本次教学改革所使用的简易腹腔镜训练器, 同样能够达到规范腹腔镜下基本操作、提高手术技能的目的, 且利于基层医院推广。但最重要的是重视基本功的训练, 不盲目追求手术操作。有效的腹腔镜手术培训, 对于提高手术质量、降低手术风险具有积极作用, 真正做到磨刀不误砍柴工。
摘要：目的 探讨腹腔镜手术培训的方法和重要性。方法 两组共32名进修医师, 进行或不进行预先腹腔镜训练器培训, 对其完成腹腔镜胆囊切除术的各项指标进行比较和总结。结果 预先经腹腔镜训练器培训组较未培训组在完成常规手术过程中, 手术时间缩短21.7%, 打结时间缩短35.6%, 术中器械“丢失”次数明显减少。结论 腹腔镜训练器培训对于规范腹腔镜操作, 提高手术技能及手术安全性具有重要作用。
关键词：腹腔镜训练器,手术技能,进修医师,胆囊切除术
参考文献
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浅谈篮球训练中的模拟训练 篇3
模拟训练与篮球运动的关系及国内外战例
1.模拟训练与篮球运动的关系
模拟训练就是把预计在比赛中将要出现的各种刺激, 特别是那些可能使运动员心理、生理产生不良影响的刺激进行形象模拟, 加强训练, 以增强其排除干扰, 适应环境的能力。目的是为了消除比赛中的紧张情绪。
从生理机制分析, 模拟训练能使运动员的中枢神经系统形成优势现象, 建立合理的定型结构。这样, 运动员在比赛中就不会出现暂时神经联系中断和自动化动作的消失, 使运动员能熟练自如地运用技战术, 避免技战术发挥失常。
2.从国内战例分析
我们都知道郑海霞是国家女篮的高大中锋。特点是身材高大, 移动慢。李亚光担任教练后, 为了与世界强队相抗衡, 调来北京男篮中锋防守郑海霞, 模拟世界强队中锋的进攻与防守方法, 加强训练, 增强与欧美强队对抗的能力, 在巴塞罗那奥运会上勇夺银牌。中国女篮在取得历史性突破———世锦赛亚军之前也建立了一系列针对不同类型球队的模拟训练。结果在半决赛负于澳大利亚队的关键时刻, 全队沉着冷静, 临场总结, 团结奋战, 淘汰了澳大利亚队, 最终进入决赛。
以上战例说明, 进行针对性模拟训练能够增强队员的心理素质, 以应付复杂激烈的比赛, 最终取得好的成绩。
3.从国外战例分析:
国外一些强队除了有高度、速度和技术外, 他们也很重视进攻和防守配合的模拟训练, 在日常训练中力求接近正式比赛条件, 包括心理和体力负荷两个方面。
德国国家青年队在获得历史上最好成绩———第三名之前进行了大量的、有针对性的模拟训练: (1) 首场关键比赛和观众造成的心理压力; (2) 首场失利带来的情绪波动; (3) 在关键时刻由于心理紧张影响投篮与罚篮的命中率等问题, 收到了积极的效果。同样, 即使身体条件、个人技术、全队战术配合都高人一等的NBA各个球队也进行大量的有针对性的模拟训练。在乔丹时代的一次总冠军决赛中:公牛———爵士, 距离比赛结束只剩几秒钟, 公牛队还落后一分, 一次前场掷界外球, 主教练杰克逊精心设计, 通过三次传球, 最后由乔丹出手投篮命中, 以一分优势战胜对方获得NBA总决赛冠军。
篮球运动具有其本身固有的特点:客观依存性强, 所以提高队员对外界的抗干扰能力尤为重要。
模拟训练的分类
1.一般战术模拟训练:在充分了解对方队员技术特点、战术运用情况的前提下, 根据赛前的方案, 进行扬长避短或克制对方技战术手段和限制对方发挥技战术特长的模拟训练。同时要考虑对方临场的变化情况, 突出重点, 反复强化。例如, 同韩国女篮比赛, 应针对对方中远距离投篮准的特点, 模拟训练不让对方有人有中远距离投篮从容出手的机会。
2.首战模拟训练:首战如何, 运动员特别关注, 对全队的心理影响极大, 甚至影响整个比赛结果。首场比赛, 双方互不了解。加强一开赛就要压倒对方的战术, 特别是气势模拟训练。要求做到气势大, 技战术熟练准确, 运用自如, 以“我”为主, 发挥自己的优势, 争取主动, 力争“首战必胜”、“开门红”。
3.组织打“追局”的模拟训练:这种模拟训练以两队扮演比赛双方 (力量分配应均衡) , 规定一方落后的分数。例如:一方以25:35落后10分的情况下开始比赛, 磨砺打“翻身仗”的意志, 模拟打“追局”的战术打法, 决不能气馁, 决不能轻易放弃比赛。
4.结局战术模拟训练:一场势均力敌的比赛, 结局形势十分复杂。结局战术模拟训练的目的就是克服紧张情绪, 稳定队员心理状态, 提高进攻和防守成功率, 增强取胜的信心。具体方法为:按各种结局形式组织比赛, 比如, 距离比赛结束还有20秒、一分钟、领先或落后几分、有球权或无球权等情况, 特别是在终场前几秒钟, 领先或落后2分、3分, 通过对队员进行上述特定情况下的模拟训练, 队员的信心和适应能力就增强, 临场发挥失常的情况就减少。
5.临场模拟训练:裁判员水平不一, 掌握尺度不一, 加上一些不可避免的漏判和错判, 会给队员心理产生很大的干扰, 轻则影响队员个人技术的正常发挥, 重则影响全队队员情绪, 甚至导致比赛失败。临场模拟训练可分为两类: (1) 心理适应训练。 (2) 技术适应训练。
模拟训练适应注意的问题
运用模拟训练增强运动员的心理稳定性, 提高运动员抗干扰能力, 其目的是让运动员能正常发挥技战术配合, 同时应注意以下几点: (1) 模拟训练中的陪练重在扮演对手的真实性, 要扮得真, 扮得像。 (2) 模拟训练终究不同于实战, 因此, 要求在进行模拟训练时, 在扮演对手真实的情况下, 技战术的强度、难度要高于实战比赛的需要。 (3) 进行模拟训练时, 要考虑临场裁判执法的因素, 要让队员适应临场裁判的判罚。
参考文献
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腔镜模拟训练器 篇4
某型雷达火控系统与××高炮或××高炮组成自动化地面防空系统, 担负全天候搜索、发现、捕获、跟踪空中目标, 连续测量目标坐标和计算并输出高炮射击诸元的作用。因此, 为充分发挥防空武器系统的战斗力, 对某型火控雷达操作和维修训练要求很高。
某型火控雷达模拟训练系统是针对目前雷达训练手段相对落后、实装依赖性强、自动化和智能化程度较低、难以满足部队雷达装备训练要求而开发和研制的模拟训练设备。
该系统具有基于Windows开发的故障训练软件平台及逼真的物理环境, 有效地应用计算机多媒体、人工智能及计算机仿真技术, 采用虚拟与现实相结合的手段, 构建雷达工作物理环境, 能准确地模拟雷达的正常工作状态和故障现象。受训人员可在此环境中进行开关机操作训练、搜索跟踪训练、检查调整训练和故障修理训练。
1 系统结构
对于雷达这样的复杂电子装备, 其故障的诊断及定位过程十分复杂。故障涉及的电路复杂, 元器件繁多, 要达到较好的训练效果与模拟程度, 必须提供接近实装的物理环境。基于上述指导思想, 设计时采用虚拟与现实相结合的结构模式:
a) 构建雷达操作机柜的组合面板, 作为雷达基本硬件环境, 建立一个逼真的人机交互操作界面 (环境) 。
b) 由计算机模拟仿真雷达组合内部结构、电路板结构以及实现各组合的逻辑控制, 从而构成系统完整的物理环境。
c) 计算机对雷达面板进行控制, 模拟雷达的正常工作状态和故障现象, 通过对面板电压表、电流表、指示灯和显示器的观察可判断故障现象。
d) 利用系统提供的虚拟测量工具, 对雷达组合面板插孔以及计算机显示器上的三维雷达组合电路、电路板进行模拟测量, 能够对故障进行诊断、隔离和定位, 实现维修训练。
e) 利用计算机数据库技术, 实现对训练过程的记录, 为判定和分析提供数据。
系统结构模式如图1所示。
系统设计时充分利用先进、成熟的微电子、图像处理、多媒体和计算机通信等技术, 软硬件采用模块化、积木式结构, 使系统具有很强的通用性和可扩展性。
2 硬件组成
模拟器硬件结构如图2所示。
3 主控软件
3.1 软件结构
模拟器处于监控状态时, 主控程序需要对各数字通道、模拟通道、距离/角度数据进行适时采集, 并对采集到的数据进行处理, 控制模拟器状态;为了满足模拟训练系统的适时性、快速性要求, 需要对多个任务进行分割。这些任务中的1个或多个是对时间要求严格, 而且易被其他任务的运行所干涉。比如要保证对距离数据、方位角/高低角数据的采集不被界面事件响应中断, 从而保持数据采集的连续性, 因此在主控程序中使用了多线程技术, 将用户界面处理放在一个线程中, 将数据采集操作放在其他线程中, 根据任务模块划分, 进一步将数据采集、数据处理、状态控制再细分到多个线程中。这样, 在用户对界面进行操作时, 操作系统将进行线程切换, 为其他线程提供完成任务所需的时间。此外, 采用多线程的设计还可以提升多处理器主控计算机的性能, 即使在单处理器上, 多线程数据采集程序也能够获得更高的性能。
模拟训练系统主控框图如图3所示。
主控程序的开发使用LabWindows/CVI开发平台, 充分利用其多线程技术的优势。与Windows SDK threading API (Windows 软件开发工具包线程API) 相比, LabWindows/CVI的多线程库提供了很多性能优化, 比如在图3中提到的线程池 (Thread pools) , 利用它可以帮助用户将函数调度到独立的线程中执行, 最小化与创建和销毁线程相关的开销。
主线程池派生线程主要处理模拟器各种操作数据, 包括按键、旋钮、手轮等, 只要状态变量Bit_State、HD_State、AD_State为真, 模拟器硬件状态一直处于被监控状态。当采集到的数据发生变化, 那么就会触发相关指令集, 其结果由I/O卡、D/A卡输出, 使模拟器响应操作改变状态。
次线程池主要处理非常规事件, 比如雷达接到指令进入扇扫或圆扫, 这样的事件并不是一直保持, 并且一旦触发将会保持一段时间, 不能影响整机监控的适时性, 因此采用了由次线程池派生的方式。
3.2 程序代码
程序代码如下:
3.3 数据保护与避免死锁
在多线程程序中, 数据保护是一个非常重要的问题。理论上讲, 对于全局变量、静态局部变量、动态分配变量, 只要有不止1个线程需要对其进行访问, 都有可能造成数据失效, 发生间歇性的逻辑错误。其原因主要是因为在多线程程序中, 操作系统让一个线程的代码执行一段时间 (被称为时间片) 后, 暂停这个线程的运行而切换到另外的线程继续运行。当一个线程正在处理变量A时被中断, 然后此变量又被其他线程进行赋值等操作, 当再切换回来时, 数据A已经发生变化, 使程序出现错误, 而这样的错误在程序调试时很难被发现, 因此一定要进行数据保护。
LabWindows/CVI Utility Library提供了3种保护数据的机制:线程锁、线程安全变量和线程安全队列。使用线程锁方便快捷, 已经能够满足主控需求。
线程锁实际上是对需要保护的数据上锁, 在程序初始化时, 调用CmtNewLock函数来为每个需要保护的数据集合创建线程锁。线程对变量进行访问时必须调用CmtGetLock函数获取线程锁对象, 也就是获得此变量访问权限, 使用完后再调用CmtReleaseLock函数来释放线程锁, 供其他线程请求。CmtGetLock可以被多次调用, 但是每一次调用后都需要释放。在程序退出时, 调用CmtDiscardLock函数来释放线程锁资源。程序运行时, 操作系统只允许一个线程获得特定的线程锁对象, 这样就保证了此变量的安全。 但是, 如果当2个线程同时等待对方持有的线程锁定对象时, 就会进入称为死锁的状况, 如果用户界面线程发生死锁, 那么它就不能响应用户的输入, 用户必须非正常地结束程序。死锁现象只有在线程同时获取线程锁时才会发生。所以可以使用简单的规则来避免这种死锁。当需要获取多个线程锁对象时, 程序中的每个线程都需要按照相同的顺序来获取线程锁对象。
4 结束语
基于多线程技术设计的雷达模拟训练系统主控软件, 实现了各部组件监控的快速采集与状态控制, 操作方便, 运行稳定, 能够完成该型火控雷达的多种训练要求, 该系统现已投入使用。
参考文献
[1]王建新, 杨世凤.LabWindows/CVI测试技术及工程应用[M].北京:化学工业出版社, 2006.
腔镜模拟训练器 篇5
1 系统串口通信设计
32位下串口通信程序可以用多种方法实现：使用较多的有MSComm控件、Win32API通信函数、CSerialPort类。
MSComm是微软提供的串口编程控件，为应用程序提供串口通信功能，功能较完善，使用方便。
Windows API是所有Windows应用程序的根本。简单地说，API就是一系统的例程，应用程序通过调用这些例程来请求操作系统完成一些低级服务。调用Windows的API函数，可以清楚地掌握串口通信的机制，并且自由灵活。
CserialPort类是Remon Spekreijse写的一个串口类，是一个非常好用的多线程串口编程工具，它可以秀轻松的完成一般串口编程任务。
某型飞行模拟训练器系统中要求上位机同时和24个下位机通过串口进行数据交换，使用API函数实现串口编程，方法灵活、功能强大，但需要编程人员对串口硬件工作原理有较深入了解;使用MSComm控件编程简单，对付简单的任务完全可以胜任，但当需要在程序中用多个串口，且还要做很多复杂的处理，使用CserialPort类，很快就可搭好串口通信框架，编程者可以从烦心的框架编写中解脱出来，将精力放在通信协议的编制及数据处理上。
在本飞行训练系统中，硬件采用工业多串口卡进行串口扩展，软件基于VS.Net环境，采用CserialPort类进行串口通信程序的编写，基于RS-485标准来完成模拟训练器中多串口数据通信的功能。
2 系统串口通信实现
2.1 串口扩展
串口扩展在工控机上插三块PCI接口8口串口扩展卡，设置串口号为1～24，波特率设置为115200bps，与下位机一致。每个串口连接一特定设备。
2.2 软件编程
CserialPort类是基于多线程的，其工作流程如下：
1)在dataChange工程中添加SerialPort类文件
将类文件SerialPort.h和SerialPort.cpp复制到工程所在文件夹中，在工程中添加类文件，并在dataChangeView.h中包含头文件：
)串口初始化
在OnInit函数中完成串口的初始化，
3)建立WM_COMM_RXCHAR的消息映射处理函数OnCommunication()完成数据的接收。
4)发送数据调用函数WriteToPort()直接向串口写数据即可，为保证上位机对下位机进行实时数据更新，添加WM_TIMER消息响应，每500ms向各串口定时发送数据。
3 结束语
本文分析了几种常用的实现串口通信的具体方法。最后通过串口卡扩展串口，软件在VS.net环境下使用CserialPort类编程基于-标准进行上位机与各下位机进行数据通信。经测试，系统运行稳定，该方案可以在同类多串口通信系统中借鉴。
参考文献
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腔镜模拟训练器 篇6
1 设计原理、构造及用法
1.1 原理
采用近距离小型摄像机将模拟操作系统内托物盘上练习物的影像传到监视器显示屏,练习者根据显示屏上的影像利用腔镜各种不同手术器械进行基本操作练习。
1.2 构造
模拟操作系统由一球形主体罩、底盘、电源、光源、近距离小型摄像机、监视器等组成。小型摄像机位于球形体的顶部,外接电源及视频输出线。摄像机体可在原位倾斜30°并可360°旋转,以保证图像角度接近腹腔内不同方位的状况;在球形体赤道部排列操作孔。为了增加操作难度,可任意选择不同方向、不同高度的操作孔。球形体位于底盘上;底盘上置托物盘,托物盘为圆形,边缘有固定架,用于固定练习用物如小白鼠、肠管、兔子等;底盘与托物盘之间有升降装置,在球形体外扭动调节螺钮可升降托物盘;球形体内壁涂黑以防止光线折射影响图像质量;内壁上采用8~10只半导体发光二极管为光源,其亮度在球形体外有开关可调节。
1.3 用法
打开半导体发光二极管电源开关和摄像机及监视器电源开关,调节摄像机焦点至监视器图像最佳清晰状态。练习者观察监视器显示屏图像,选择不同的腔内钳进行模拟腹腔镜操作。本操作系统可同时有2人进行配合练习。
2 应用
在实际练习中,将8名进修及实习学员随机分成2组,一组应用模拟器进行练习(4人分为2小组,第1小组2人在同一台模拟器上配合练习;第2小组2人各自练习)2周,每天2 h;另一组不在模拟器上练习。结果表明,在实际工作中通过在模拟器上练习者的基本操作水平高于非练习者;且第1小组配合熟练程度高于第两小组。
3 结论
腹腔镜手术是一门不同于传统外科的全新手术技术。除了理念、设备、手术器械的不同外,还具有技术操作的特殊性和复杂性。腹腔镜外科医师除了要具备扎实的剖腹手术基础外,还必须经过腹腔镜手术技术的系统训练,才能安全顺利开展手术[4]。训练应包括:定向训练,眼手协调性训练,组织分离训练,施夹和缝合打结训练等。
目前,我国尚无系统性腹腔镜医师培训机构,多由各医院利用自制简易设备进行练习。而制式练习设备价格较昂贵、构造复杂且多只能1个人练习。本模拟操作系统能够进行腹腔镜手术所需的基本训练及模拟腹腔镜的各种操作,如拾豆、剥离、缝合技术、器械打结等。本操作系统不同于其他模拟操作器的是,术者可以与助手在同一练习器上配合协作,增加在实际腹腔镜手术中的默契程度。
参考文献
[1]汤洪波,崔岚.腹腔镜手术在普外科的应用[J].临床和实验医学杂志,2006,5(5):592.
[2]余汇洋,郭光金.微创外科——手术学教学新领域[J].局解手术学杂志,2005,10(1):2.
[3]谭敏.要重视腹腔镜手术技巧的基础训练[J].中华消化内镜杂志,1999,16(5):261-262.
工程机械模拟训练技术 篇7
但是, 传统的培训方式主要是用真实的工程机械进行操作训练, 风险大, 成本高, 培训时间长, 培养出来的学员无论是技术还是数量, 都远远不能满足市场的要求, 反而却限制了这个行业的发展, 所以, 培训模式变革是势在必行。
1 工程机械模拟训练简介
工程机械模拟训练不受时间、气候、场地的限制, 可以高度逼真地模拟工程机械在各种使用工况下的视觉、听觉、动感等行为所进行的模拟仿真训练。模拟训练技术在工程机械作业人员培训领域中能够很好地解决传统培训中所存在的问题: (1) 模拟训练技术在工程机械作业人员培训中有助于教学个别化, 工程机械模拟训练系统可以针对不同学员的需要, 灵活地选择培训的课程模块和课程内容, 并且可以完全自主地控制培训时间, 针对不懂的部分可以重复性的学习, 为学习新知识节约了大量的时间和精力, 使得工程机械驾驶员职业技能的培训真正实现了个别化教学。 (2模拟训练技术在工程机械作业人员培训中有助于教学标准化, 提高教学质量, 整个模拟系统中有比较规范化和科学化的教学内容, 能够克服传统教学模式中不同师傅带出的徒弟对于机械设备操作中不同的认知弊端。模拟训练系统提供逼真的环境场景模拟, 可以贯穿从理论学习到实际操作考核的全过程。 (3) 解决了传统工程机械作业人员培训中耗时、耗力、培训困难等缺点。模拟系统弥补了传统教学中培训的周期长、燃料费增长快、日常的维护消耗巨大、一次性投入高、培训效率低下等方面的缺陷, 培训费用减少、培训周期缩短、培训过程中事故的发生率大大降低, 减少实车训练动用次数, 节约了能源, 提高了经济效益, 符合现阶段的市场经济的要求。
2 工程机械模拟训练技术
目前, 国内外广泛采用的工程机械操作使用模拟训练技术主要有三大类:一是模拟训练软件;二是模拟训练半实物装置;三是模拟训练全实物仿真平台。
(1) 模拟训练软件。工程机械模拟训练软件主要采用视景仿真的方式构建一个逼真的虚拟环境, 可以根据需要模拟各种天气情况, 如, 晴天、多云、阴天、白天、夜晚等, 以及其对工程机械作业的影响。通过视景、声响、振动等表现形式, 能够实现工程机械实时操作, 如, 起动、运行、制动时各种真实的感觉, 仿真过程中用户一般通过鼠标、键盘或者虚拟界面来实现对虚拟场景的控制 (见图1) 。
(2) 模拟训练半实物装置。半实物仿真系统是一种硬件在环实时技术, 把实物利用计算机接口嵌入到软件环境中去, 并要求系统的软件和硬件都要实时运行, 从而模拟整个系统的运行状态。系统虚、实结合, 具有良好的可控性、无破坏性。软件能提供逼真的工程机械操作使用视景、声音和运动感觉, 模拟操作环境的外形及尺寸与真实工程机械完全相同, 以保证高度的真实感 (见图2) 。
(3) 模拟训练全实物仿真平台。工程机械模拟实训设备一般由工程机械操控模型和模拟操控系统组成, 其中工程机械操控模型严格按照实装各系统的比例进行设计制造, 不仅与实车外形尺寸比例相同, 且全部部件均可实现与实车部件相同的操作功能, 在保证与实装各种动作完全相同的操作反应下实现各种细微的操作速度变化, 通过模拟操控系统即可进行模型各结构动作的实时控制, 操作感觉及各种动作反应均可与实装相媲美。工程机械操作使用模拟实训设备由于操作系统和控制对象均是实物, 学员可以亲自动手进行实际操作, 训练过程更为贴近真实作业场景, 训练效果也更加好 (见图3) 。
参考文献
[1]矫震.线性摩擦焊过程中的原子扩散及缺陷演化动力学模拟[D].哈尔滨工业大学, 2011.