虛擬鼻腔鏡手術(shù)仿真系統(tǒng).pdf

1、鼻腔鏡手術(shù)創(chuàng)面小、恢復(fù)快,但由于鼻腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜且手術(shù)操作難度大而難以掌握,而研究和應(yīng)用虛擬手術(shù)仿真技術(shù),研制虛擬鼻腔鏡手術(shù)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)可以使學(xué)習(xí)者沉浸于虛擬的場(chǎng)景內(nèi),體驗(yàn)并學(xué)習(xí)如何應(yīng)付各種臨床手術(shù)的實(shí)際情況,可以通過(guò)視、觸覺(jué)感知學(xué)習(xí)各種手術(shù)實(shí)際操作.這樣大大節(jié)約了教學(xué)訓(xùn)練的費(fèi)用和時(shí)間,使非熟練人員實(shí)習(xí)手術(shù)的內(nèi)險(xiǎn)性大大降低,是未來(lái)外科手術(shù)的重要應(yīng)用需求.該文在鼻腔鏡外科手術(shù)仿真的應(yīng)用背景下,為了滿(mǎn)足其手術(shù)仿真的特殊性能需求,研究計(jì)算量小并保

2、持真實(shí)感的面緩制物理模型、彈性有限元方法;研究虛擬鼻腔組織器官的彈性形變模型及其預(yù)處理算法;研究基于面繪制的碰撞檢測(cè)算法和基于質(zhì)點(diǎn)—彈簧—阻尼模型的實(shí)時(shí)力反饋技術(shù).文中闡述的理論和方法適用于虛擬外科手術(shù)中的彈性形變物體,且都基于線性彈性理論以及有限元模型.其物理模型和力反饋模型能夠?qū)Π瑪?shù)千個(gè)結(jié)點(diǎn)的模型進(jìn)行實(shí)時(shí)的形變和力反饋計(jì)算,通過(guò)對(duì)這些方法的研究和應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了一套虛擬鼻腔鏡手術(shù)仿真系統(tǒng),該系統(tǒng)針對(duì)四類(lèi)手術(shù)操作,通過(guò)力反饋交互設(shè)備對(duì)由