生物医学虚拟仿真系统解决方案
Biomedicine VR-Simulation Solution

黎明视景虚拟医学仿真系统能够利用来自CT,MRT,超声波扫描仪,共焦或广焦显微镜以及其他类似医学仪器获得的医学影像数据,通过三维医学重建,获得高度仿真的三维医学模型,并在此基础上实现交互式手术过程仿真训练。

训练者可以从外部观察到人体内部状况,准确地确定病变体的空间位置、大小、几何形状以及它与周围生物组织之间的空间关系, 利用模拟器械进行手术过程仿真。

与传统的模拟技术相比,虚拟现实技术的主要特征是:操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式虚拟三维环境中,与之产生互动交流。通过参与者与虚拟仿真环境的相互作用,并借助对所接触事物的感知和认知能力,帮助启发参与者的思维,以全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。

本方案还能在可视化技术的基础上进一步实现放射治疗、矫形手术等的计算机模拟及手术规划。如在脑肿瘤放射治疗中,利用可视化技术重构出人脑内部结构的三维影像,对颅骨穿孔位置、同位素置入通道、安放位置及等剂量线等进行计算机反复地模拟训练,并选择最佳方案,同时还可以在屏幕上监视手术进行的情况,从而大大提高手术的成功率。

技术功能
Technical Features
  • 先进的3D数据可视化功能
  • 医学三维模型重建
  • 海量三维医学数据的实时渲染
  • 医学数据分析功能
  • 沉浸式立体仿真显示功能
  • 实时的多维人机交互功能
  • 支持多种文件格式: DICOM, Analyze, Leica, Zeiss, Biorad, Olympus, BMP, TIFF, JPEG …
  • 可扩展性:方便的创建新的数据类型,VIZ模块和I/O方法。
三维医学重建
Three-dimensional Medical Reconstruction
系统将来自CT、MRI或PET三维图像进行几何重构生成三维模型重建,构成逼真的三维医学影像,并通过虚拟现实的科技手段显示出来,为训练者和学员提供一个真三维的立体的人体模型,通过医学三维重构,建立高度仿真的虚拟三维医学模型,并在此基础上实现交互式手术过程仿真和训练,从而为科研、教学、培训提供重要的模拟训练环境。
腰椎穿刺外科手术模拟
Lumbar Puncture Surgery Simulation
以腰椎穿刺手术为例,仿真医学本体模型由一个3D交互环境组成,用于基本的腰椎穿刺手术仿真训练。针的位置和方向有触觉设备控制。当学生将针刺入人体后,触觉设备就将真实的力感反馈到训练者的手上,就像在真实的手术过程当中所产生的力感那样。目的是提供这样一个平台,医学专业的学员可以练习在无任何危险无关紧要的情况下将针插入脊柱。
膝关节镜外科手术模拟
Surgical Simulation of Knee Arthroscopic Surgery
以膝关节镜模拟仿真手术为例,使学习者通过视觉、听觉和触觉感知来学习膝关节镜手术的各种基本技能,如三点成像定位、手眼协调、关节浏览和探查等;还可以学习膝关节镜手术的实际操作方法,如关节清理、半月板缝合、ACL重建、游离体摘除等。“系统”以医学影像数据为基础,并在专业人员的指导下采用交互式建模工具构建虚拟的人体膝关节部位各种器官模型,保证解剖结构的正确。“系统”对各种膝关节镜手术的操作方法也以标准定制,保证操作流程的规范性。“系统”与传统的手术训练方式相比,优势显而易见。