具有力反馈的耳显微外科虚拟手术研发

摘要

针对传统耳显微外科手术训练的弊端,研发一套虚拟手术仿真系统,包含电子耳蜗植入术与镫骨手术.其中耳部器官模型在断层扫描的基础上,采用面绘制的技术获得,辅助以强制双面显示及半透明化功能,直观清晰地观察耳部器官内部结构.碰撞检测采用多层次混合包围盒树算法,软组织形变与力反馈计算模块基于改进的弹簧-质点建模方式,提出运用支撑骨架球模型进行软组织形变与基于各层形变区域面积的力反馈算法.仿真结果表明,系统具有良好的实时性、趣味性、准确性,与传统的手术训练相比,术前模拟训练后手术精确性得到显著提高.