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龙图腾网获悉江苏域圆智能科技有限公司;上海域圆信息科技有限公司申请的专利一种基于自动注射器的综合穿刺模拟系统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：CN119152745B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-30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：202411597848.7，技术领域涉及：G09B9/00；该发明授权一种基于自动注射器的综合穿刺模拟系统是由袁元;颜悌君;曲艺鸿;王峰华设计研发完成，并于2024-11-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于自动注射器的综合穿刺模拟系统在说明书摘要公布了：本发明涉及医疗培训技术领域，尤其涉及一种基于自动注射器的综合穿刺模拟系统。所述系统包括用户训练穿刺模拟操作选择模块、穿刺陀螺仪偏差校准模块、穿刺训练场景路径模拟生成模块以及穿刺模拟路径可视化模块，可通过选择需要模拟的穿刺场景并为对应自动注射器配置穿刺针以及操作器械，同时对所选模拟的穿刺场景进行穿刺综合模拟操作，以生成所选穿刺场景模拟过程；对所选穿刺场景模拟过程进行穿刺陀螺仪测量处理和神经网络回归偏差估算，同时进行静态偏差校准计算和穿刺路径模拟识别分析，以生成穿刺模拟训练路径；对穿刺模拟训练路径进行穿刺模拟可视化处理，以执行相应的穿刺场景可视化教学过程。本发明能够显著提升穿刺模拟培训的有效性。

本发明授权一种基于自动注射器的综合穿刺模拟系统在权利要求书中公布了：1.一种基于自动注射器的综合穿刺模拟系统，其特征在于，所述自动注射器包括外壳、陀螺仪传感器和滑动配合于所述外壳内的推拉杆，所述推拉杆前端与所述外壳内壁密封滑动连接，所述推拉杆的前端面与所述外壳的前端壁之间存在长度可调的容纳腔室，所述外壳的前端设有与所述容纳腔室连通的注射接口，所述注射接口设有穿刺针，所述推拉杆上沿长度方向设有电阻元件及陀螺仪传感器，所述电阻元件及陀螺仪传感器与计算机处理单元电性连接，所述基于自动注射器的综合穿刺模拟系统包括以下模块：用户训练穿刺模拟操作选择模块，用于通过训练者用户界面选择需要模拟的穿刺场景，并根据所选模拟的穿刺场景为自动注射器配置对应的穿刺针以及穿刺注射深度操作器械，以得到所选模拟穿刺自动注射器；利用所选模拟穿刺自动注射器对相对应所选模拟的穿刺场景进行穿刺综合模拟操作，以生成所选穿刺场景模拟过程；穿刺陀螺仪偏差校准模块，用于利用所选模拟穿刺自动注射器内的陀螺仪传感器对所选穿刺场景模拟过程进行穿刺陀螺仪测量处理并上传至计算机处理单元，以得到穿刺模拟过程陀螺仪测量值；利用计算机处理单元对穿刺模拟过程陀螺仪测量值进行神经网络回归偏差估算，得到陀螺仪回归偏差确定性部分；基于陀螺仪回归偏差确定性部分对穿刺模拟过程陀螺仪测量值进行静态偏差校准计算，以得到穿刺过程陀螺仪偏差校准值；其中，包括以下功能：利用所选模拟穿刺自动注射器内的陀螺仪传感器对所选穿刺场景模拟过程进行穿刺陀螺仪测量处理，以得到穿刺模拟过程陀螺仪测量值；通过无线传输技术将陀螺仪传感器上实时测量的穿刺模拟过程陀螺仪测量值上传至计算机处理单元；利用计算机处理单元获取陀螺仪传感器对应穿刺模拟过程的陀螺仪坐标系，并基于陀螺仪坐标系对穿刺模拟过程陀螺仪测量值进行测量值坐标系转换，以得到在陀螺仪坐标系下对应的陀螺仪测量值；基于穿刺模拟过程的陀螺仪坐标系对所选穿刺场景模拟过程内对应的陀螺仪传感器进行角速度矢量统计分析，得到在陀螺仪坐标系下对应的陀螺仪实际角速度矢量；根据在陀螺仪坐标系下对应的陀螺仪测量值以及陀螺仪实际角速度矢量对所选穿刺场景模拟过程内对应的陀螺仪传感器进行陀螺仪误差建模，以生成穿刺模拟陀螺仪误差数学模型；其中，所述的穿刺模拟陀螺仪误差数学模型具体为： ；式中，为在陀螺仪坐标系下对应的陀螺仪测量值，为在陀螺仪坐标系下对应的陀螺仪实际角速度矢量，为陀螺仪非对角元素和比例因子误差的矩阵，为陀螺仪偏差部分，为零均值高斯白噪声；通过为陀螺仪传感器配置静止条件，并基于静止条件对穿刺模拟陀螺仪误差数学模型内的陀螺仪偏差部分进行零阶校准处理，得到陀螺仪偏差零阶校准部分；通过电阻元件设置虚拟陀螺仪阵列与陀螺仪传感器组成陀螺仪虚拟模块，其中每个陀螺仪虚拟模块由三个方向轴上的正交陀螺仪组成，并基于陀螺仪虚拟模块对陀螺仪偏差零阶校准部分进行神经网络回归协助校准估算，得到陀螺仪回归偏差确定性部分；基于陀螺仪回归偏差确定性部分对在陀螺仪坐标系下对应的陀螺仪测量值进行静态偏差校准计算，以得到穿刺过程陀螺仪偏差校准值；其中包括：基于静止条件对穿刺模拟陀螺仪误差数学模型在陀螺仪一系列静止时进行相关参数测量，得到在陀螺仪一系列静止条件下对应的角速度测量矢量以及高斯测量白噪声；根据在陀螺仪一系列静止条件下对应的角速度测量矢量以及高斯测量白噪声进行误差模型重构，以得到在静止条件下的陀螺仪误差重构模型： ；式中，为在第次静止条件下对应的陀螺仪测量值，为在第次静止条件下对应的角速度测量矢量，为在第次静止条件下对应的陀螺仪估计偏差，为在第次静止条件下对应的高斯测量白噪声；通过零阶校准方法假设高斯测量白噪声趋于零均值，则陀螺仪测量值对应趋于零，并将上式的两边取期望算子进行零阶校准处理，得到陀螺仪偏差零阶校准部分： ；其中是陀螺仪偏差零阶校准部分；穿刺训练场景路径模拟生成模块，用于基于穿刺过程陀螺仪偏差校准值对所选穿刺场景模拟过程进行穿刺路径模拟识别分析，以生成所选穿刺场景模拟过程对应的穿刺模拟训练路径；穿刺模拟路径可视化模块，用于利用训练者用户界面对所选穿刺场景模拟过程对应的穿刺模拟训练路径进行穿刺模拟可视化处理，以执行相应的穿刺场景可视化教学过程。

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