虚拟阑尾切除手术仿真教学系统研发

摘要

医学上外科手术操作过程复杂、精细,手术器具繁多,要求临床医生具有相当较高的熟练度,但是通过尸体进行练习的方法价格高昂,并且尸体与活体存在较大差别,达不到预期训练教学效果.虚拟阑尾切除手术仿真教学系统是将外科手术与计算机仿真结合在一起,通过VR技术模拟真实阑尾手术过程,使临床医生能够通过虚拟手术环境,学习和处理阑尾切除手术中的各种情况和技能.针对进行临床阑尾切除手术步骤和过程,构建了三维数字化外科手术室虚拟场景、人体组织模型、常用手术器具等3D几何模型;然后构建了人体软组织物理仿真模型,实现了软组织变形算法和碰撞检查功能;最后实现了多种手术器械与人体软组织模型的交互,模拟了临床切割、缝合等真实手术过程.临床医生训练结果表明,该系统具有较大的临床应用价值.