虚拟腹腔镜胆道探查术训练方法和系统技术方案

一种虚拟腹腔镜胆道探查术训练系统，其包括如下模块：物理建模模块、胆结石随机生成模块、专家演示模块、分步训练模块；所述系统物理建模模块用于生成虚拟腹腔镜手术所需的人体模型及各项手术器械；所述胆结石随机生成模块用于随机生成胆总管结石；所述专家演示模块用于将已存储的专家操作信息播放；所述分步训练模块用于对手术关键步骤训练。

Virtual laparoscope biliary tract exploration training method and system

A virtual training system of laparoscopic common bile duct exploration, which includes the following modules: physical modeling module, randomly generated gallstones module and expert demonstration module, step training module; the system of physical modeling module for human model and the virtual surgical instruments in laparoscopic surgery for gallstones; the random generation module is used for random generation of common bile duct stone; the expert demonstration module is used to store the information of the expert operation play; step training module for training on the key steps of operation.

【技术实现步骤摘要】
虚拟腹腔镜胆道探查术训练方法和系统
本专利技术涉及虚拟手术教学
，特别涉及一种虚拟腹腔镜胆道探查术训练。
技术介绍
腹腔镜手术是一门新发展起来的微创手术方法，自法国人Mouret实施第一例腹腔镜胆囊切除术开始已有100多年的发展历程，现已成为医学界普遍采取的新技术。该技术具有创口小，恢复快，减轻病人痛苦，缩短住院时间等优点，深受患者和医生欢迎。但是，实施腹腔镜手术需要依靠医生精湛的技术才能完成，而精湛的技术受限于手术经验，只有通过训练和临床实践才能获取。现有的腹腔镜手术训练系统主要以模拟操作箱为主，操作箱用来模拟人体的体腔，里面放置一些小球，线等物体来模拟真实手术操作的对象。使用真实的器械在操作箱内进行各种基本手法或者手术片段。这种方法没有直观呈现出人体内部实际构造，对于基本手法甚至会误导，部分微创手术器械无法训练(如电凝)，临床真实的微创手术还会有更多的位置因素，也无法在操作箱内表现。虚拟手术系统是利用虚拟现实技术在现代医学中的应用。它是一个融合计算机技术、计算机图形学、传感器技术、生物力学、现代医学、图像处理、计算机视觉、机器人学、科学计算可视化等学科的多学科交叉研究领域。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟腹腔镜胆道探查术训练系统，其特征在于，其包括如下模块：物理建模模块、胆结石随机生成模块、专家演示模块、分步训练模块；所述系统物理建模模块用于生成虚拟腹腔镜手术所需的人体模型及各项手术器械；所述胆结石随机生成模块用于随机生成胆总管结石；所述专家演示模块用于将已存储的专家操作信息播放；所述分步训练模块用于对手术关键步骤训练。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟腹腔镜胆道探查术训练系统，其特征在于，其包括如下模块：物理建模模块、胆结石随机生成模块、专家演示模块、分步训练模块；所述系统物理建模模块用于生成虚拟腹腔镜手术所需的人体模型及各项手术器械；所述胆结石随机生成模块用于随机生成胆总管结石；所述专家演示模块用于将已存储的专家操作信息播放；所述分步训练模块用于对手术关键步骤训练。2.如权利要求1所述的虚拟腹腔镜胆道探查术训练系统，其特征在于，所述系统物理建模模块包括：基于中国数字人数据，在人体模型的基础上增加多边形数量并添加纹理贴图，以提高人体模型逼真度；按照真实腹腔镜器械进行建模和贴图建立虚拟手术器械模型。3.如权利要求1所述的虚拟腹腔镜胆道探查术训练系统，其特征在于，所述胆结石随机生成模块包括：在MAYA中制作胆结石模型并赋予文理贴图；在场景中加载人体模型，测量胆总管内结石可能出现区域，在区域内随机生成位置坐标，在该坐标创建结石，并对结石进行预设比例的缩放和旋转。4.如权利要求1所述的虚拟腹腔镜胆道探查术训练系统，其特征在于，所述专家演示模块已存储的专家操作信息包括手术器械的类型，起始和终止时的位移和旋转，以及夹持电凝等操作信息，每一步的操作耗时；根据起始和终止时的位置差值和角度差值计算每一帧的步长，实时对器械位置和角度进行更新；当器械进入特定触发区域，激活相应变形动画。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘谦，李文成，徐浪，卢昱华，郭琛琛，
申请(专利权)人：华中科技大学鄂州工业技术研究院，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42