面向支撐喉鏡手術(shù)的虛擬仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生了虛擬手術(shù)系統(tǒng)。虛擬手術(shù)系統(tǒng)的研究和開發(fā)為醫(yī)生提供了可反復(fù)使用的訓(xùn)練和模擬工具，可以應(yīng)用于手術(shù)規(guī)劃、手術(shù)演練和手術(shù)中的保護(hù)等。本文針對(duì)支撐喉鏡下喉部手術(shù)的虛擬系統(tǒng)進(jìn)行研究，建立了虛擬手術(shù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了喉部聲帶腫物切除的手術(shù)仿真。 首先，建立了虛擬手術(shù)系統(tǒng)。利用觸感裝置PHANToM Desktop、計(jì)算機(jī)和顯示設(shè)備構(gòu)成了虛擬手術(shù)系統(tǒng)的硬件，然后利用Visual C++和GHOST SDK編制了虛

2、擬手術(shù)系統(tǒng)的觸感界面，建立了完整的虛擬手術(shù)系統(tǒng)。 其次，在幾何建模方面，利用 CT 切片對(duì)喉部的聲帶等主要組織進(jìn)行三維重構(gòu)，形成真實(shí)的三維模型。對(duì) CT 切片進(jìn)行濾波、增強(qiáng)等處理，繪制出每個(gè)截面上的2D等值線，并將等值線上的點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化，然后重構(gòu)出聲帶等組織器官的三維模型；考慮到在計(jì)算機(jī)上圖形的實(shí)時(shí)刷新，將其進(jìn)行分塊建模。在物理建模方面，分析了各種模型的特點(diǎn)，針對(duì)柔性體的生物特性，考慮其在力的作用下的形變和操作者需要感受到真實(shí)的力