VR技术在创伤骨科术前计划中的应用研究

摘要

虚拟手术是随着现代科技的飞速发展而出现的一门新兴交叉学科，是VR技术在医学中的成功应用。它使用计算机系统建立虚拟的三维场景，来模拟外科手术的术前、术中和术后所涉及的各种过程，对于优化手术方案、减小手术创面、以及手术人才的培养等方面都有重要的意义。 虽然虚拟手术术前计划具有重大实用价值，但以往创伤骨科临床应用并不广泛。究其原委，主要表现在两个方面：一是放射医学检查的图像，如CT、MRI等在计算机上可读性不强，难以转化为三维图像；二是目前的数据库几乎没有中国人的创伤骨科相关体数据，所有的只是西方人的数据，具体应用操作存在实际差距，应用价值大打折扣。虽然上海交通大学附属第六人民医院创伤骨科临床医学中心有很好的病员条件，但由于入库条件的限定，关于中国人创伤骨科数据库的建立需要一定的时间，本论文进行的主要是第一方面的工作。 论文详细介绍了在临床图像资料获取过程中，将CT等源图像文件格式转换为DICOM格式的迫切需要，通过对CT源图像文件格式的仔细分析研究和对DICOM标准格式的简要说明，进行了将CT等源图像格式转换为DICOM标准格式的转换程序img2dic2的开发设计，通过将原CT格式转换为DICOM标准格式，实现在PC平台上成功的获取CI等的原始数字图像，并对该转换程序的基本操作进行了简要介绍。在此基础上，通过DICOM阅读器(如Xiphoid0.7)获取临床图像资料，建立创伤骨科的VR术前计划系统，经过1年多时间在临床上对65名患者进行了VR术前计划，并与同期进行常规术前计划的病例进行临床的随访的对比研究，得出采用VR术前计划的病例术后恢复显著优于传统术前计划病例的结论。

目录

文摘

英文文摘

同济大学学位论文原创性声明及学位论文版权使用授权书

第1章引言

1.1VR概念

1.2VR术前计划系统工作原理

1.3VR技术在现代医学中的国内外研究现状

1.4研究意义和应用前景

1.5课题背景和研究工作

1.6本文研究的内容及后续章节安排

第2章VR技术的内容

2.1虚拟世界生成设备

2.2感知设备

2.3跟踪设备

2.4交互设备

第3章创伤骨科的无创化

3.1创伤骨科的发展历史

3.1.1传统中医骨伤科的发展历史

3.1.2西医骨科在中国的兴起

3.1.3中西医结合治疗骨折

3.2微创观念与微创外科

3.2.1微创及微创观念

3.2.2微创外科

3.2.3微创外科前景与现状

3.3微创技术与创伤骨科

3.3.1微创医学体系

3.3.2微创骨科

第4章转换软件img2dic2设计及应用

4.1转换软件img2dic2概述

4.2CT图像的格式分析

4.3目标文件DICOM的格式说明

4.4img2dic2程序设计及部分代码

4.5img2dic2基本操作

第5章创伤骨科的VR术前计划系统

5.1DICOM阅读器Xiphoid0.7简介

5.2传统术前计划制定流程

5.3VR术前计划制定流程

5.4术后总结评价，临床病例随访和资料储存

5.5两种术前计划的比较

第6章结论与展望

6.1结论

6.2进一步工作的方向

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果