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龙图腾网获悉福鼎市医院申请的专利一种基于操作轨迹实时量化的穿刺教学模拟系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121393256B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511970566.1，技术领域涉及：G09B9/00；该发明授权一种基于操作轨迹实时量化的穿刺教学模拟系统及方法是由矫捷;应文敏设计研发完成，并于2025-12-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于操作轨迹实时量化的穿刺教学模拟系统及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及智能穿刺教学技术领域，尤其涉及一种基于操作轨迹实时量化的穿刺教学模拟系统及方法，包括通过基于患者医学影像重建三维虚拟穿刺环境，为学员提供高度逼真的模拟操作场景，增强教学沉浸感与真实性；通过实时采集多维时空操作数据流，全面记录学员操作细节，为后续量化分析与评估提供数据支撑；通过从多维度提取并融合量化特征生成技能画像，实现对学员操作技能的全面、客观、量化评估，精准反映技能水平；通过比对分析生成评估结果，帮助学员及时了解自身不足并改进；通过依据学员技能画像与评估结果动态调整虚拟环境，生成个性化训练场景序列，满足学员不同技能阶段的训练需求，提升教学效果。

本发明授权一种基于操作轨迹实时量化的穿刺教学模拟系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于操作轨迹实时量化的穿刺教学模拟系统，其特征在于，包括： 虚拟教学场景构建模块，用于基于患者序列医学影像，重建三维虚拟穿刺环境； 多模态交互与操作采集模块，用于实时采集学员在三维虚拟穿刺环境中进行穿刺模拟时产生的多维时空操作数据流；其中，所述实时采集学员在三维虚拟穿刺环境中进行穿刺模拟时产生的多维时空操作数据流，包括： 通过光学定位装置采集力反馈穿刺器械末端的空间坐标与姿态数据，形成时间连续的穿刺轨迹序列；同步记录力反馈穿刺器械模拟与一个物理仿真实体模型交互产生的六维力力矩数据，形成力学交互序列；检测并记录在虚拟穿刺过程中的关键状态变迁事件，包括筋膜穿透事件、目标区进入事件、风险场高风险侵入事件，形成状态变迁事件序列；将穿刺轨迹序列、力学交互序列以及状态变迁事件序列进行同步时间对齐，构成多维时空操作数据流； 操作技能量化分析模块，用于对多维时空操作数据流进行预处理，提取并融合空间精度、组织力学辨识、生理运动协同以及操作流畅性维度的量化特征，生成技能画像；其中，空间精度特征包括基于穿刺轨迹序列与规划路径计算的动态时间规整距离作为路径偏离度，以及轨迹点落入风险衰减场中高值区域的累计时间占比作为风险评估指数；组织力学辨识特征包括基于与筋膜穿透事件、目标区进入事件相关联的力曲线片段计算的力上升斜率均值与波动方差；生理运动协同特征包括基于穿刺瞬时速度序列与实时呼吸相位信号计算的、在呼吸周期预设稳定相位窗口内发生的位移量占总位移量的百分比；操作流畅性特征包括有效进针时间占总操作时间的比例以及进针速度序列的样本熵； 所述提取并融合量化特征，生成技能画像，包括：基于穿刺轨迹序列，计算其与规划路径的动态时间规整距离作为路径偏离度，并统计轨迹点落入风险衰减场中高值区域的累计时间占比，作为风险评估指数，共同构成空间精度特征； 基于力学交互序列与状态变迁事件序列，识别出与筋膜穿透事件、目标区进入事件相关联的力曲线片段，计算力曲线片段的力上升斜率均值与波动方差，作为组织力学辨识特征； 基于从穿刺轨迹序列中提取的瞬时速度序列，与生理动态模拟单元输出的实时呼吸相位信号，计算在呼吸周期中预设的稳定相位窗口内发生的位移量占总位移量的百分比，作为生理运动协同特征； 同时，计算有效进针时间占总操作时间的比例，并计算进针速度序列的样本熵，作为操作流畅性特征； 将计算得到的所有特征进行归一化与加权融合，输出多维的技能特征向量，该向量即表征单次操作的技能画像； 智能评估与自适应反馈模块，用于将学员的技能画像与预存的多类别标准操作模式进行比对分析，生成包含各维度偏差信息的评估结果； 教学路径动态规划模块，用于根据学员的技能画像与评估结果，动态调整后续三维虚拟穿刺环境，从而生成适配学员当前技能水平的个性化训练场景序列，并结合对学员历史技能画像在各维度上评估偏差值的趋势分析所识别的技能瓶颈，动态调整后续三维虚拟穿刺环境中至少一个场景参数的挑战等级，其中场景参数包括解剖复杂度、生理运动干扰强度及风险场分布，从而生成适配学员当前技能水平并针对性强化的个性化训练场景序列。

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