面向支撐喉鏡手術的虛擬仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術與現(xiàn)代醫(yī)學技術相結(jié)合產(chǎn)生了虛擬手術系統(tǒng)。虛擬手術系統(tǒng)的研究和開發(fā)為醫(yī)生提供了可反復使用的訓練和模擬工具，可以應用于手術規(guī)劃、手術演練和手術中的保護等。本文針對支撐喉鏡下喉部手術的虛擬系統(tǒng)進行研究，建立了虛擬手術系統(tǒng)，實現(xiàn)了喉部聲帶腫物切除的手術仿真。 首先，建立了虛擬手術系統(tǒng)。利用觸感裝置PHANToM Desktop、計算機和顯示設備構成了虛擬手術系統(tǒng)的硬件，然后利用Visual C++和GHOST SDK編制了虛

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