TWI876544B - 超音波檢測模擬訓練系統及超音波檢測模擬訓練方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種超音波檢測模擬訓練系統，包含感測裝置、資料處理裝置及顯示裝置。感測裝置感測使用者手部發出手部動作訊號。資料處理裝置包含分析與對應模組及顯示產生模組，分析與對應模組分析手部動作訊號，顯示產生模組產生虛擬場景，虛擬場景包含虛擬人體、虛擬手部、虛擬探頭及虛擬超音波顯示器。顯示裝置用以顯示虛擬場景。其中，虛擬手部依據手部動作訊號，於虛擬場景內移動虛擬探頭並進行虛擬超音波檢測，當分析與對應模組判斷使用者的手部有移動或轉動時，切換虛擬超音波顯示器的畫面。藉此，增加模擬訓練的真實性。

Description

超音波檢測模擬訓練系統及超音波檢測模擬訓練方法

本發明有關一種模擬訓練系統及模擬訓練方法，且尤其是有關一種超音波檢測模擬訓練系統及超音波檢測模擬訓練方法。

超音波檢測是醫學檢查上經常被實施的一種檢測方式，其透過超音波探頭於人體上移動或轉動，而能獲取人體不同部位的超音波影像。

然而，一位專業的超音波檢測人員須經過嚴格的訓練，方能知道其要檢測之器官或部分，並且適當地移動或轉動超音波探頭以取得特定位置或角度的超音波影像，如此方能有助於正確的判斷該器官或部位的狀況。並且，進一步地要會透過超音波影像來判斷該器官或部位為正常或異常。

習知之超音波檢測訓練是運用假人或是真人來進行超音波檢測的訓練，但在例如兒童的超音波檢測中，不容易使兒童靜躺於床椅上配合訓練，而仍有其待改善之處。

有鑑於此，如何發展出一種可達到有效訓練的超音波檢測模擬訓練系統及超音波檢測模擬訓練方法，遂成相關學/業者欲追求的目標。

為了解決上述問題，本發明提供一種超音波檢測模擬訓練系統及超音波檢測模擬訓練方法，透過系統的配置，可有效進行模擬訓練。

依據本發明一實施方式提供一種超音波檢測模擬訓練系統，其包含一感測裝置、一資料處理裝置以及一顯示裝置。感測裝置至少用以感測一使用者之一手部以發出一手部動作訊號。資料處理裝置訊號連接感測裝置且包含一分析與對應模組及一顯示產生模組，分析與對應模組用以分析手部動作訊號，顯示產生模組訊號連接分析與對應模組且用以產生一虛擬場景，虛擬場景中包含一虛擬人體、一虛擬手部、一虛擬探頭及一虛擬超音波顯示器。顯示裝置訊號連接顯示產生模組且用以顯示虛擬場景。其中，虛擬手部依據手部動作訊號，於虛擬場景內移動虛擬探頭並進行虛擬超音波檢測，由分析與對應模組依據手部動作訊號，自複數超音波資料中選擇其中一待播放者，並使顯示產生模組將前述其中一待播放者顯示於虛擬超音波顯示器，當分析與對應模組依據手部動作訊號，判斷使用者的手部有一移動或一轉動時，自前述複數超音波資料中選擇另一待播放者，由顯示產生模組將前述另一待播放者播放至虛擬超音波顯示器，以對應切換虛擬超音波顯示器的畫面。

藉此，資料處理裝置產生的虛擬場景可模擬實際的檢測場景，再由感測裝置感測使用者手部以允許使用者以虛擬手部於虛擬場景內移動，並且根據手部的移動可以調整要對應播放的超音波資料，增加模擬訓練的真實性，而能提升模擬訓練的效果。

依據前述實施方式之超音波檢測模擬訓練系統，其中，感測裝置可包含一手部位置感測器，且手部位置感測器具有一手把結構以供手部握持。

依據前述實施方式之超音波檢測模擬訓練系統，可更包含一資料庫，其包含至少一超音波檔案，前述至少一超音波檔案被分割為前述複數超音波資料，各超音波資料為一超音波動態片段或一超音波靜態影格，資料處理裝置更包含一超音波資料接收模組用以接收前述複數超音波資料。

依據前述實施方式之超音波檢測模擬訓練系統，其中，顯示裝置可包含一穿戴虛擬實境顯示器、一穿戴混合實境顯示器以及一投影顯示器中至少其中一者。

依據前述實施方式之超音波檢測模擬訓練系統，其中，顯示裝置可包含更包含一穿戴部，其用以連接支撐穿戴虛擬實境顯示器且用以供使用者穿戴於一頭部，感測裝置更包含一頭部位置感測器，頭部位置感測器位於穿戴部，以感測使用者之頭部以發出一頭部動作訊號。

依據前述實施方式之超音波檢測模擬訓練系統，其中，虛擬場景中更包含至少一按鈕，前述至少一按鈕用以被觸發以改變虛擬場景中虛擬人體的一狀態、定格虛擬超音波顯示器的畫面、切換虛擬人體上的一掃描區域提示類型、或更換掃描主題。

依據本發明另一實施方式提供一種超音波檢測模擬訓練方法，其包含一虛擬場景顯示步驟、一感測步驟以及一超音波資料顯示步驟。虛擬場景顯示步驟中，一超音波檢測模擬訓練系統的一資料處理裝置的一顯示產生模組產生一虛擬場景，虛擬場景中包含一虛擬人體、一虛擬手部、一虛擬探頭及一虛擬超音波顯示器，虛擬場景顯示於超音波檢測模擬訓練系統的一顯示裝置。感測步驟中，一感測裝置感測一使用者之一手部以發出一手部動作訊號，資料處理裝置的一分析與對應模組分析手部動作訊號，依據手部動作訊號控制虛擬手部於虛擬場景內移動虛擬探頭並進行虛擬超音波檢測。超音波資料顯示步驟中，分析與對應模組依據手部動作訊號，自複數超音波資料中選擇其中一待播放者，並使顯示產生模組將其中一待播放者顯示於虛擬超音波顯示器，當分析與對應模組依據手部動作訊號，判斷使用者的手部有一移動或一轉動時，自前述複數超音波資料中選擇另一待播放者，由顯示產生模組將前述另一待播放者播放至虛擬超音波顯示器，以對應切換虛擬超音波顯示器的畫面。

依據前述實施方式之超音波檢測模擬訓練方法，可更包含一調整切換步驟，虛擬場景更顯示至少一按鈕，使用者移動另一手部，感測裝置感測另一手部以發出另一手部動作訊號，分析與對應模組依據另一手部動作訊號判斷虛擬場景內的另一虛擬手部是否觸碰前述至少一按鈕，以使顯示產生模組改變虛擬場景中虛擬人體的一狀態、定格虛擬超音波顯示器的畫面、切換虛擬人體上的一掃描區域提示類型、或更換掃描主題。

依據前述實施方式之超音波檢測模擬訓練方法，其中，於超音波資料顯示步驟中，感測裝置可包含一手部位置感測器，且手部位置感測器具有一手把結構以供手部握持，當資料處理裝置依據手部動作訊號判斷手部的位置及角度正確時，資料處理裝置使手部位置感測器產生振動。

依據前述實施方式之超音波檢測模擬訓練方法，其中，前述複數超音波資料可選自一資料庫的一特定案例，以做為一測驗主題。

以下將參照圖式說明本發明之實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，閱讀者應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示；並且重複之元件將可能使用相同的編號或類似的編號表示。

此外，本文中第一、第二、第三等用語只是用來描述不同元件或成分，而對元件/成分本身並無限制，因此，第一元件/成分亦可改稱為第二元件/成分。且本文中之元件/成分/機構/模組之組合非此領域中之一般周知、常規或習知之組合，不能以元件/成分/機構/模組本身是否為習知，來判定其組合關係是否容易被技術領域中之通常知識者輕易完成。

請參閱第1圖、第2圖及第3圖，其中第1圖繪示依照本發明一實施例之一種超音波檢測模擬訓練系統100與一使用者U1的示意圖，第2圖繪示第1圖實施例之超音波檢測模擬訓練系統100的方塊架構圖，第3圖繪示第1圖實施例之超音波檢測模擬訓練系統100的一虛擬場景P。超音波檢測模擬訓練系統100包含一感測裝置110、一資料處理裝置120以及一顯示裝置130。

感測裝置110至少用以感測一使用者U1之一手部U11以發出一手部動作訊號。資料處理裝置120訊號連接感測裝置110且包含一分析與對應模組123及一顯示產生模組121，分析與對應模組123用以分析手部動作訊號，顯示產生模組121訊號連接分析與對應模組123且用以產生一虛擬場景P，虛擬場景P中包含一虛擬人體P2、一虛擬手部P11、一虛擬探頭P5及一虛擬超音波顯示器P3。顯示裝置130訊號連接顯示產生模組121且用以顯示虛擬場景P。其中，虛擬手部P11依據手部動作訊號，於虛擬場景P內移動虛擬探頭P5並進行虛擬超音波檢測，由分析與對應模組123依據手部動作訊號，自複數超音波資料中選擇其中一待播放者，並使顯示產生模組121將前述其中一待播放者顯示於虛擬超音波顯示器P3，當分析與對應模組123依據手部動作訊號，判斷使用者U1的手部U11有一移動或一轉動時，自超音波資料中選擇另一待播放者，由顯示產生模組121將前述另一待播放者播放至虛擬超音波顯示器P3，以對應切換虛擬超音波顯示器P3的畫面。

藉此，資料處理裝置120產生的虛擬場景P可模擬實際的檢測場景，再由感測裝置110感測使用者U1的手部U11以允許使用者U1以虛擬手部P11於虛擬場景P內移動，並且根據手部U11的移動可以調整要對應播放的超音波資料，增加模擬訓練的真實性。後面將詳述超音波檢測模擬訓練系統100的細節。

超音波檢測模擬訓練系統100可更包含一資料庫140，其包含至少一超音波檔案，前述至少一超音波檔案被分割為前述複數超音波資料，各超音波資料為一超音波動態片段或一超音波靜態影格。資料處理裝置120可更包含一超音波資料接收模組122用以接收前述複數超音波資料。

具體地，資料處理裝置120可為一電子裝置例如智慧型裝置、虛擬實境處理器或混合實境處理器等，電子裝置可例如包含中央處理單元進行演算、隨機存取記憶體隨演算產生臨時性資訊、以及記憶單元如硬碟等。資料處理裝置120可經程式化而形成顯示產生模組121、超音波資料接收模組122及分析與對應模組123，以執行指令及對應之功能，在本實施例中，資料處理裝置120示意為虛擬實境處理器。資料庫140可位於一伺服器或是一電腦，其可以透過無線或有線的方式連接於資料處理裝置120，而能將超音波資料傳送至資料處理裝置120。

超音波檔案的數量可為複數，其是實際操作超音波檢測時所錄製之動態影像，超音波檔案可依需求先被進行分類，例如是依器官分類，或依正常、異常等進行分類，並且可進一步再依病症分類。此外，超音波檔案可依需求被切割，例如是將每個完整的動態影像依探頭位置及/或角度等分割為複數個超音波動態片段及/或超音波靜態影格，因此每個超音波檔案均可被分為複數個超音波動態片段及/或超音波靜態影格。在本實施例中，超音波檔案可以是先於伺服器分割好後再傳至超音波資料接收模組122，而在其他實施例中，亦可以是由伺服器將超音波檔案傳至資料處理裝置，由資料處理裝置的分割模組進行分割後，再傳至超音波資料接收模組，不以此為限。

顯示裝置130可包含一穿戴虛擬實境顯示器131、一穿戴混合實境顯示器132以及一投影顯示器133中至少其中一者。具體地，如第1圖所示，穿戴虛擬實境顯示器131可具有頭戴式顯示器(HMD)結構，因此顯示裝置130可更包含一穿戴部134，其用以連接支撐穿戴虛擬實境顯示器131且用以供使用者U1穿戴於一頭部U13，資料處理裝置120亦可設置於穿戴部134。穿戴混合實境顯示器132可具有透明、半透明或透視型的近眼顯示器結構，亦可連接於另一穿戴部。在一實施例中，顯示裝置可只包含穿戴虛擬實境顯示器及投影顯示器，如此虛擬場景可以同時顯示於穿戴虛擬實境顯示器及投影顯示器，可方便其他人員觀察使用者的訓練狀況。

感測裝置110可包含一手部位置感測器111，且手部位置感測器111具有一手把結構以供手部U11握持。又，感測裝置110可更包含一頭部位置感測器112，頭部位置感測器112可位於穿戴部134，以感測使用者U1之頭部U13以發出一頭部動作訊號。此外，感測裝置110可更包含一參考點位置感測器113。

具體而言，手部位置感測器111可包含慣性感測元件及數據傳輸元件等，慣性感測元件感測手部U11(以及後面所提及之手部U12)的動作例如位移或轉動，位移是指線性位移例如縱向位移、橫向位移，並由數據傳輸元件依據感測結果形成手部動作訊號傳回給資料處理裝置120，而由分析與對應模組123分析後，使顯示產生模組121依據手部動作訊號改變虛擬場景P中虛擬手部P11的狀態。手部位置感測器111並可進一步包含觸覺回饋模組，而能以振動等方式回饋訊息給使用者U1。在其他實施例中，手部位置感測器可具有一手套結構以供手部穿戴，不以上述為限。頭部位置感測器112的結構與手部位置感測器111類似而亦可包含慣性感測元件及數據傳輸元件等，以感測使用者U1的頭部U13的位置或轉動，而能控制虛擬場景P所看之角度或位置的變化。

參考點位置感測器113可例如是設置於一支架上並且與資料處理裝置120訊號連接，更進一步地，亦可與手部位置感測器111及頭部位置感測器112訊號連接，以確認使用者U1於現實空間中各部位的具體位置，而方便虛實整合，然不以此為限。在其他實施例中，感測裝置可包含一相機及複數貼片，貼片可例如包含二維編碼且可貼於使用者上欲感測追蹤的部位，而能透過影像識別以確認各部位的位置。或者，感測裝置可包含紅外光偵測器、紅外光發射器及反射貼片，反射貼片用以貼在使用者上欲感測追蹤的部位，再由紅外光偵測器、紅外光發射器確認位置，本發明不以此為限。

在第1圖至第3圖的實施例中，感測裝置110還可以感測使用者U1的另一手部U12，例如是以另一手部位置感測器111感測手部U12，以發出另一手部動作訊號，如此顯示產生模組121產生的虛擬場景P可更包含另一虛擬手部P12，並且依據手部U12的作動控制虛擬手部P12於虛擬場景P中的動作。

如第3圖所示，虛擬場景P中包含虛擬人體P2、虛擬手部P11、P12、虛擬超音波顯示器P3及虛擬探頭P5，虛擬手部P11、P12會依據手部U11、U12的動作而作出相應的位移或轉動，虛擬場景P中亦可更包含一超音波機台、其他病房內的設備或儀器，然不以此為限。虛擬場景P內可更包含至少一按鈕P4，前述至少一按鈕P4用以被觸發以改變虛擬場景P中虛擬人體P2的一狀態、定格虛擬超音波顯示器P3的畫面、切換虛擬人體P2上的一掃描區域提示類型、或更換掃描主題。仔細而言，按鈕P4的數量可為複數，且可分別於不同按鈕P4上顯示「人體顯示模式更換」、「定格掃描畫面」、「切換顯示掃描區」、「心臟掃描」及「腹部掃描」等對應上述功能的文字。在進行訓練時，可控制虛擬手部P12觸發按鈕P4以選擇進行心臟掃描或進行腹部掃描，並且在初始掃描的預設狀態下沒有任何提示。若有需要，使用者U1可再控制虛擬手部P12按下「切換顯示掃描區」的按鈕P4，以顯示人體上掃描區域的提示，提示可分為無提示、縱向掃描顯示及橫向掃描顯示，均可透過控制虛擬手部P12按下按鈕P4進行切換。此外，虛擬人體P2上亦可更顯示一掃描方位D1，其包含一長軸及三短軸，掃描方位D1是位於對應要掃描的窗口上，而可供使用者U1參考。要特別說明的是，本案之超音波掃描可應用於人體上各器官的掃描，而不限於上述所提到之器官。

使用者U1可控制虛擬手部P11移動虛擬探頭P5，在初始狀態下，虛擬超音波顯示器P3的畫面上未有資料，而當使用者U1操作虛擬探頭P5使角度或位置正確時，虛擬超音波顯示器P3才會顯示對應的顯示超音波資料，並且，當使用者U1持續移動或轉動手部U11，例如移動超過一移動閾值時，判定手部U11移動，此時虛擬超音波顯示器P3顯示的超音波資料應會對應切換，即由原本的超音波動態片段及/或超音波靜態影格切換為另一個超音波動態片段及/或超音波靜態影格。類似地，當使用者U1的手部U11轉動超過一轉動閾值時，判定手部U11轉動，此時虛擬超音波顯示器P3顯示的超音波資料應會對應切換。移動閾值可例如為15 mm，轉動閾值可例如為10度，並且可介於8度到17度之間，或介於10度到20度之間。當使用者U1使用虛擬探頭P5進行超音波掃描時，使用者U1可用另一手部U12操控虛擬手部P12，例如按下按鈕P4以定格掃描畫面，然不以此為限。在其他實施例中，超音波檢測模擬訓練系統可更包含語音導引功能及對應的裝置如耳機等，於使用者操作時可產生語音，以引導或提醒使用者。

請參閱第4圖，其中第4圖繪示依照本發明另一實施例之一種超音波檢測模擬訓練方法S200的方塊流程圖。超音波檢測模擬訓練方法S200包含一虛擬場景顯示步驟S210、一感測步驟S220以及一超音波資料顯示步驟S230。以下將搭配第1圖至第3圖的超音波檢測模擬訓練系統100說明超音波檢測模擬訓練方法S200的細節。

虛擬場景顯示步驟S210中，一超音波檢測模擬訓練系統100的一資料處理裝置120的一顯示產生模組121產生一虛擬場景P，虛擬場景P中包含一虛擬人體P2、一虛擬手部P11、一虛擬探頭P5及一虛擬超音波顯示器P3，虛擬場景P顯示於超音波檢測模擬訓練系統100的一顯示裝置130。

感測步驟S220中，一感測裝置110感測一使用者U1之一手部U11以發出一手部動作訊號，資料處理裝置120的一分析與對應模組123分析手部動作訊號，依據手部動作訊號控制虛擬手部P11於虛擬場景P內移動虛擬探頭P5並進行虛擬超音波檢測。

超音波資料顯示步驟S230中，顯示產生模組121依據手部動作訊號，自複數超音波資料中選擇其中一待播放者，並使顯示產生模組121將其中一待播放者顯示於虛擬超音波顯示器P3，當顯示產生模組121依據手部動作訊號，判斷使用者U1的手部U11有一移動或一轉動時，自前述複數超音波資料中選擇另一待播放者，由顯示產生模組121將前述另一待播放者播放至虛擬超音波顯示器P3，以對應切換虛擬超音波顯示器P3的畫面。

具體地，於虛擬場景顯示步驟S210，顯示產生模組121產生了虛擬場景P，並且此虛擬場景P可例如由顯示裝置130的穿戴虛擬實境顯示器131顯示，而讓使用者U1可以進行虛擬實境的超音波檢測訓練。

感測步驟S220中，是透過手部位置感測器111感測手部U11的作動狀態，例如移動或是轉動，而使得虛擬手部P11於虛擬場景P內產生相應的動作，以操控虛擬探頭P5。

超音波資料顯示步驟S230中，是模擬真實的超音波檢測，因此當虛擬探頭P5移至相應的位置時，虛擬場景P中虛擬超音波顯示器P3會顯示出對應之超音波資料，並且在虛擬探頭P5移動或轉動時，產生畫面的切換。因此，其是由分析與對應模組123依據手部動作訊號判斷使用者U1的手部U11是否有移動或轉動，而能選擇對應要播放的超音波資料，能使顯示產生模組121進行畫面的切換。

此外，於超音波資料顯示步驟S230中，感測裝置110包含一手部位置感測器111，且手部位置感測器111具有一手把結構以供手部U11握持，當資料處理裝置120依據手部動作訊號判斷手部U11的位置及角度正確時，資料處理裝置120使手部位置感測器111產生振動。也就是說，在初始時，虛擬超音波顯示器P3上可能未有畫面，待使用者U1控制手部U11，使虛擬手部P11操控虛擬探頭P5至正確或指定的位置及角度時，虛擬超音波顯示器P3上會出現畫面，並且資料處理裝置120可包含一反饋模組，由反饋模組發出指令使手部位置感測器111的觸覺回饋模組作動，而產生振動讓使用者U1了解其操作正確。

如第4圖所示，超音波檢測模擬訓練方法S200可更包含一調整切換步驟S240，虛擬場景P更顯示至少一按鈕P4，使用者U1移動另一手部U12，感測裝置110感測另一手部U12以發出另一手部動作訊號，分析與對應模組123依據另一手部動作訊號判斷虛擬場景P內的另一虛擬手部P12是否觸碰前述至少一按鈕P4，以使顯示產生模組121改變虛擬場景P中虛擬人體P2的一狀態、定格虛擬超音波顯示器P3的畫面、切換虛擬人體P2上的一掃描區域提示類型、或更換掃描主題。

仔細而言，按鈕P4的數量為複數，因此當虛擬場景P內的虛擬手部P12觸碰顯示「人體顯示模式更換」的按鈕P4以進行人體顯示模式更換時，即可改變虛擬場景P中虛擬人體P2的一狀態，如切換人體外皮、透視腹部、透視心臟等。當虛擬場景P內的虛擬手部P12觸碰「心臟掃描」或「腹部掃描」的按鈕P4以選擇進行心臟掃描或進行腹部掃描，即可更換至所選的掃描主題。

請參閱第5圖，其中第5圖繪示第4圖實施例的超音波檢測模擬訓練方法S200的步驟流程圖。在初始時，使用者U1可戴上穿戴部134使穿戴混合實境顯示器132置於眼前，並且手持例如是手把結構的手部位置感測器111，而於步驟S01中，顯示裝置130的穿戴混合實境顯示器132可顯示出虛擬場景P，如此可讓使用者U1看見虛擬場景P中的虛擬人體P2、虛擬手部P11、P12、虛擬探頭P5及虛擬超音波顯示器P3。

於步驟S02中，是偵測使用者U1的手部U11、U12，並且於虛擬場景P中讓虛擬手部P11、P12依據手部U11、U12的動作移動。於步驟S03中，可先確認使用者U1是否移動手部U12使虛擬手部P12按下按鈕P4，確認是否改變器官組織顯示方式，若是，則進入步驟S04對應切換人體顯示模式為人體外皮、透視腹部、透視心臟等。若否，則進入步驟S05確認使用者U1所選擇或切換的掃描主題。

再來，可進入步驟S06，依據使用者U1所選擇或切換的掃描主題，可預設有一正確的探頭放置位置及角度，因此可確認使用者U1透過虛擬手部P11操控虛擬探頭P5的角度及位置是否正確，若不正確，則進入步驟S07，顯示產生模組121不顯示畫面。反之，若正確，則進入步驟S08，由顯示產生模組121顯示對應的畫面，並且透過反饋模組使手部位置感測器111產生振動，以表示操作正確。虛擬超音波顯示器P3上可重覆顯示約2秒的超音波動態片段，或是單一的超音波靜態影格，直至切換畫面為止。

之後，進入步驟S09及步驟S12，持續偵測使用者U1的手部U11，確認手部U11是否移動超過位移閾值或轉動超過轉動閾值，若否，則進入步驟S11，由顯示產生模組121於虛擬超音波顯示器P3的虛擬超音波顯示器P3上維持同一顯示畫面，反之，則進入步驟S10更換顯示畫面。

要特別說明的是，上述的步驟流程僅為示例，步驟S03、S05，可於操作過程中隨時被判斷或進行，而不以上述的順序為限。此外，進行超音波檢測模擬訓練方法S200時，所要顯示的超音波資料可以是事先設定，例如是事先於資料庫140中選定好一組對應心臟的超音波資料及一組對應腹部的超音波資料，再依使用者U1的選擇播放對應心臟的超音波資料或對應腹部的超音波資料，並且再依使用者U1的手部U11決定播放那組超音波資料中的哪一個超音波動態片段及/或超音波靜態影格。然在其他實施例中，亦可以事先選定複數組對應心臟的超音波資料及複數組對應腹部的超音波資料，再隨機播放，不以此為限。在一實施例中，是由資料處理裝置依據使用者選擇「心臟掃描」或「腹部掃描」，再向資料庫要求傳送對應的超音波資料；但在另一實施例中，資料處理裝置可以是事先已儲存至少一組對應心臟的超音波資料及至少一組對應腹部的超音波資料，不以此為限。

又，使用者U1還可透過在虛擬場景P中移動虛擬探頭P5學習認識各器官位置，並且透過切換人體顯示模式為透視腹部及透視心臟等，讓皮膚與肌肉組織可透明化，而能更輕易辨識各內臟器官。再者，還透過切換人體上掃描區域提示，輔助掃描位置的學習。

此外，超音波檢測模擬訓練方法S200還用於進行測驗，因此，可選擇資料庫140中特定案例做為一測驗主題，也就是前述的超音波資料選自資料庫140的特定案例，並以此做為測驗主題來進行測驗。舉例而言，其可例如是由考官於電子裝置中選定測驗主題，測驗主題可例如是器官位置、角度、病徵確認等，考官可由投影顯示器133中觀察使用者U1的操作或判斷是否正確。在其他實施例中，若資料處理裝置為一智慧型裝置，則亦可以將虛擬場景顯示於電腦的螢幕上，不以此為限。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:超音波檢測模擬訓練系統 110:感測裝置 111:手部位置感測器 112:頭部位置感測器 113:參考點位置感測器 120:資料處理裝置 121:顯示產生模組 122:超音波資料接收模組 123:分析與對應模組 130:顯示裝置 131:穿戴虛擬實境顯示器 132:穿戴混合實境顯示器 133:投影顯示器 134:穿戴部 140:資料庫 D1:掃描方位 P:虛擬場景 P11,P12:虛擬手部 P2:虛擬人體 P3:虛擬超音波顯示器 P4:按鈕 P5:虛擬探頭 S01,S02,S03,S04,S05,S06,S07,S08,S09,S10,S11,S12:步驟 S200:超音波檢測模擬訓練方法 S210:虛擬場景顯示步驟 S220:感測步驟 S230:超音波資料顯示步驟 S240:調整切換步驟 U1:使用者 U11,U12:手部 U13:頭部

第1圖繪示依照本發明一實施例之一種超音波檢測模擬訓練系統與一使用者的示意圖； 第2圖繪示第1圖實施例之超音波檢測模擬訓練系統的方塊架構圖； 第3圖繪示第1圖實施例之超音波檢測模擬訓練系統的一虛擬場景； 第4圖繪示依照本發明另一實施例之一種超音波檢測模擬訓練方法的方塊流程圖；以及 第5圖繪示第4圖實施例的超音波檢測模擬訓練方法的步驟流程圖。

100:超音波檢測模擬訓練系統

110:感測裝置

111:手部位置感測器

112:頭部位置感測器

113:參考點位置感測器

120:資料處理裝置

121:顯示產生模組

122:超音波資料接收模組

123:分析與對應模組

130:顯示裝置

131:穿戴虛擬實境顯示器

132:穿戴混合實境顯示器

133:投影顯示器

140:資料庫

Claims (9)

1. 一種超音波檢測模擬訓練系統，包含：一感測裝置，至少用以感測一使用者之一手部以發出一手部動作訊號；一資料庫，其包含至少一超音波檔案，該至少一超音波檔案被分割為複數超音波資料，各該超音波資料為一超音波動態片段或一超音波靜態影格；一資料處理裝置，訊號連接該感測裝置且包含：一分析與對應模組，用以分析該手部動作訊號；一超音波資料接收模組，用以接收該些超音波資料；及一顯示產生模組，訊號連接該分析與對應模組且用以產生一虛擬場景，該虛擬場景中包含一虛擬人體、一虛擬手部、一虛擬探頭及一虛擬超音波顯示器；以及一顯示裝置，訊號連接該顯示產生模組且用以顯示該虛擬場景；其中，該虛擬手部依據該手部動作訊號，於該虛擬場景內移動該虛擬探頭並進行虛擬超音波檢測，由該分析與對應模組依據該手部動作訊號，自該些超音波資料中選擇其中一待播放者，並使該顯示產生模組將該其中一待播放者顯示於該虛擬超音波顯示器，當該分析與對應模組依據該手部動作訊號，判斷該使用者的該手部有一移動或一轉動時，自該些超音波資料中選擇另一待播放者，由該顯示產生模組將該另一待播放者播放至該虛擬超音波顯示器，以 對應切換該虛擬超音波顯示器的畫面。
2. 如請求項1所述之超音波檢測模擬訓練系統，其中，該感測裝置包含一手部位置感測器，且該手部位置感測器具有一手把結構以供該手部握持。
3. 如請求項1所述之超音波檢測模擬訓練系統，其中，該顯示裝置包含一穿戴虛擬實境顯示器、一穿戴混合實境顯示器以及一投影顯示器中至少其中一者。
4. 如請求項3所述之超音波檢測模擬訓練系統，其中，該顯示裝置包含更包含一穿戴部，其用以連接支撐該穿戴虛擬實境顯示器且用以供該使用者穿戴於一頭部，該感測裝置更包含一頭部位置感測器，該頭部位置感測器位於該穿戴部，以感測該使用者之該頭部以發出一頭部動作訊號。
5. 如請求項1所述之超音波檢測模擬訓練系統，其中，該虛擬場景中更包含至少一按鈕，該至少一按鈕用以被觸發以改變該虛擬場景中該虛擬人體的一狀態、定格該虛擬超音波顯示器的畫面、切換該虛擬人體上的一掃描區域提示類型、或更換掃描主題。
6. 一種超音波檢測模擬訓練方法，包含： 一虛擬場景顯示步驟，一超音波檢測模擬訓練系統的一資料處理裝置的一顯示產生模組產生一虛擬場景，該虛擬場景中包含一虛擬人體、一虛擬手部、一虛擬探頭及一虛擬超音波顯示器，該虛擬場景顯示於該超音波檢測模擬訓練系統的一顯示裝置；一感測步驟，一感測裝置感測一使用者之一手部以發出一手部動作訊號，該資料處理裝置的一分析與對應模組分析該手部動作訊號，依據該手部動作訊號控制該虛擬手部於該虛擬場景內移動該虛擬探頭並進行虛擬超音波檢測；以及一超音波資料顯示步驟，該分析與對應模組依據該手部動作訊號，自複數超音波資料中選擇其中一待播放者，並使該顯示產生模組將該其中一待播放者顯示於該虛擬超音波顯示器，當該分析與對應模組依據該手部動作訊號，判斷該使用者的該手部有一移動或一轉動時，自該些超音波資料中選擇另一待播放者，由該顯示產生模組將該另一待播放者播放至該虛擬超音波顯示器，以對應切換該虛擬超音波顯示器的畫面。
7. 如請求項6所述之超音波檢測模擬訓練方法，更包含：一調整切換步驟，該虛擬場景更顯示至少一按鈕，該使用者移動另一手部，該感測裝置感測該另一手部以發出另一手部動作訊號，該分析與對應模組依據該另一手部動作 訊號判斷該虛擬場景內的另一虛擬手部是否觸碰該至少一按鈕，以使該顯示產生模組改變該虛擬場景中該虛擬人體的一狀態、定格該虛擬超音波顯示器的畫面、切換該虛擬人體上的一掃描區域提示類型、或更換掃描主題。
8. 如請求項7所述之超音波檢測模擬訓練方法，其中，於該超音波資料顯示步驟中，該感測裝置包含一手部位置感測器，且該手部位置感測器具有一手把結構以供該手部握持，當該資料處理裝置依據該手部動作訊號判斷該手部的位置及角度正確時，該資料處理裝置使該手部位置感測器產生振動。
9. 如請求項8所述之超音波檢測模擬訓練方法，其中，該些超音波資料選自一資料庫的一特定案例，以做為一測驗主題。

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