基于虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality)和觸覺(jué)(Haptics)技術(shù)的外科手術(shù)仿真系統(tǒng)(Virtual Surgery Simulation System)正在逐漸成為高新技術(shù)和醫(yī)療領(lǐng)域的前沿課題和研究熱點(diǎn)。外科手術(shù)仿真系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬手術(shù)場(chǎng)景和過(guò)程,讓用戶(即:外科實(shí)習(xí)醫(yī)生)在虛擬環(huán)境中借助力反饋設(shè)備對(duì)虛擬的手術(shù)對(duì)象進(jìn)行擠壓、抽吸、燒灼和切割等手術(shù)操作,達(dá)到訓(xùn)練的目的。相比傳統(tǒng)的外科手術(shù)培訓(xùn)方式,由于外科手術(shù)仿真系統(tǒng)具有高效率、低成本、高利用率、可提供多種不同的病理和病人對(duì)象、不受道德倫理約束等諸多優(yōu)點(diǎn),其為解決手術(shù)培訓(xùn)這一長(zhǎng)期困擾的難題開(kāi)辟了一個(gè)嶄新的途徑。同時(shí),外科手術(shù)仿真系統(tǒng)也可以用于術(shù)前預(yù)測(cè)、術(shù)中導(dǎo)航等領(lǐng)域。生物組織擠壓拉扯形變和切割是外科手術(shù)過(guò)程中最常見(jiàn)的手術(shù)常規(guī)流程,對(duì)該過(guò)程完成高精度的模擬是搭建一個(gè)外科手術(shù)仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)。但是因?yàn)樯锊牧咸赜械恼硰椥�、不可壓縮性、蠕變和松弛特性以及各項(xiàng)異性等屬性,使得生物組織的形變和切割模擬成為虛擬手術(shù)仿真系統(tǒng)中的難點(diǎn)和關(guān)鍵。目前,外科手術(shù)仿真系統(tǒng)中比較突出的兩個(gè)問(wèn)題是:一是模擬仿真的逼真程度,二是計(jì)算效率。本文針對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題開(kāi)...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２可視人計(jì)劃建立的男、女人體組織切片圖形ｍ??Ｆｉｇ?１－２?Ｂｏｄｙ?ｔｉｓｓｕｅ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｇｒａｐｈｉｃｓ?ｃｒｅａｔｅｄ?ｂｙ?ｔｈｅ?ｖｉｓｉｂｌｅ?ｐｅｒｓｏｎ?ｐｌａｎ［７］??

??如下圖１－１所顯示［５】。但該手術(shù)系統(tǒng)不能與操作者進(jìn)行交互，只能通過(guò)顯示設(shè)備展??示腿部跟腱移植的手術(shù)過(guò)程，而且腿部采用的是幾何模型，缺乏物理特性。??１９８９年，美國(guó)醫(yī)療科學(xué)圖書館提出一項(xiàng)“人體可視化項(xiàng)目”（ｖｉｓｉｂｌｅ?Ｈｕｍａｎ??Ｐｒｏｊｅｃｔ，?ＶＨＰ）。該計(jì)劃旨....

圖1一NeuroTouch虛擬手術(shù)仿真器[9]

圖１－３?ＣａｔｈＳｉｍ注射虛擬手術(shù)仿真系統(tǒng)［８］??Ｆｉｇ?１－３?ＣａｔｈＳｉｍ?Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?Ｖｉｒｔｕａｌ?Ｓｕｒｇｅｒｙ?Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?Ｓｙｓｔｅｍ［８】??目前，虛擬手術(shù)仿真系統(tǒng)的發(fā)展正處于由第二代向第三代的過(guò)渡階段’歐美??等國(guó)家己有部分虛擬手術(shù)訓(xùn)練系....

圖1一CathS加注射虛擬手術(shù)仿真系統(tǒng)同

Ｆｉｇ?１－３?ＣａｔｈＳｉｍ?Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?Ｖｉｒｔｕａｌ?Ｓｕｒｇｅｒｙ?Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?Ｓｙｓｔｅｍ［８】??目前，虛擬手術(shù)仿真系統(tǒng)的發(fā)展正處于由第二代向第三代的過(guò)渡階段’歐等國(guó)家己有部分虛擬手術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)投入了市場(chǎng)。下圖Ｉ－４是兩幅名為Ｎｅｕｒ０ｔ０ｕｃ的仿真系....

圖１－５腹腔虛擬手術(shù)系統(tǒng)［１Ｑ】??Ｆｉｇ?１－５?Ａｂｄｏｍｉｎａｌ?ｖｉｒｔｕａｌ?ｓｕｒｇｅｒｙ?ｓｙｓｔｅｍ＾１０］??

立和發(fā)展符合亞洲人種的外科手術(shù)仿真系統(tǒng)，２００３年的時(shí)候，清華大學(xué)和中國(guó)第??三軍醫(yī)大學(xué)聯(lián)合建立了中國(guó)首個(gè)人體數(shù)據(jù)源可視化庫(kù)［１１］，在該庫(kù)中可以訪問(wèn)各類??人體整體或局部的結(jié)構(gòu)，如圖１－６所示。??ｊ?：：：：?｜?Ｉ?．Ｖ．：：珊氣爾；：．：－??＇?；ｒ．－＊ｉｉ；＜：＊＊....

本文編號(hào)：4012381