一种基于虚拟现实技术的机器人关节置换测试系统技术方案

本公开实施例中提供了一种基于虚拟现实技术的机器人关节置换测试系统，属于虚拟设备技术领域，该系统包括：虚拟手术平台，所述虚拟手术平台通过真实的影像数据进行建模，通过系统接口获取用户对于建模数据的操作；数据交换中心，所述数据交换中心获取虚拟现实手术设备在进行虚拟操作的过程中发送的操作数据；虚拟现实手术设备，所述虚拟现实手术设备模拟手术过程中的各种操作，形成操作数据；手术导航与增强现实模块以及测试数据分析模块。通过本公开的方案，能够提高机器人关节置换系统的开发效率。

A robot joint replacement test system based on Virtual Reality Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实技术的机器人关节置换测试系统
本公开涉及虚拟设备
，尤其涉及一种基于虚拟现实技术的机器人关节置换测试系统。
技术介绍
手术机器人研发需要进行临床实验，时间周期长且成本高昂。而且临床实验在安全与伦理等方面有许多限制。广大临床医生在亲自操作设备的情况下，难以发现机器人以及导航系统的细微误差，手术的结果难以测量，数据难以追溯，精度难以验证。同时人工测试难以自动化，无法重复验证。如果直接利用医用光学设备(如NDI)手术仪器进行模拟以及人体实体模型，重复使用的设备及每次验证的耗材费都造成较大的花费。难以大规模部署，对系统进行充分的测试。
技术实现思路
有鉴于此，本公开实施例提供一种基于虚拟现实技术的机器人关节置换测试系统，以至少部分解决现有技术中存在的问题。本公开实施例提供了一种基于虚拟现实技术的机器人关节置换测试系统，包括：虚拟手术平台，所述虚拟手术平台通过真实的影像数据进行建模，通过系统接口获取用户对于建模数据的操作，从而模拟真实的手术操作过程；数据交换中心，所述数据交换中心获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于虚拟现实技术的机器人关节置换测试系统，其特征在于，包括：/n虚拟手术平台，所述虚拟手术平台通过真实的影像数据进行建模，通过系统接口获取用户对于建模数据的操作，从而模拟真实的手术操作过程；/n数据交换中心，所述数据交换中心获取虚拟现实手术设备在进行虚拟操作的过程中发送的操作数据，并将该操作数据转发至虚拟手术平台；/n虚拟现实手术设备，所述虚拟现实手术设备模拟手术过程中的各种操作，形成操作数据；/n手术导航模与增强现模块，所述手术指导模块通过对关节置换过程中所述虚拟现实手术设备产生的操作分解为多个手术步骤，导航系统追踪用户操作，并实时显示正确的位置，用来指导用户进行相关的手术操作；/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实技术的机器人关节置换测试系统，其特征在于，包括：
虚拟手术平台，所述虚拟手术平台通过真实的影像数据进行建模，通过系统接口获取用户对于建模数据的操作，从而模拟真实的手术操作过程；
数据交换中心，所述数据交换中心获取虚拟现实手术设备在进行虚拟操作的过程中发送的操作数据，并将该操作数据转发至虚拟手术平台；
虚拟现实手术设备，所述虚拟现实手术设备模拟手术过程中的各种操作，形成操作数据；
手术导航模与增强现模块，所述手术指导模块通过对关节置换过程中所述虚拟现实手术设备产生的操作分解为多个手术步骤，导航系统追踪用户操作，并实时显示正确的位置，用来指导用户进行相关的手术操作；
测试数据分析模块，所述测试数据分析模块通过读取手术规划系统的输出数据，将该输出数据与用户在虚拟现实手术设备中的操作进行比较，分析用户在虚拟手术操作过程中的操作误差以及手术导航软件的计算误差。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述虚拟手术平台使用真实的影像数据进行建模，所述影像数据通过三维CT、核磁成像以及超声得到。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述虚拟手术平台在预设的屏幕上显示3D影像，所述3D影像包括需要进行手术的人体部位的3D建模，所述3D影像以30Hz的速率进行实时刷新，保证模拟手术过程的流畅。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述虚拟手术平台基于GPU的服务平台，包括医学影渲染系统、用户接口系统、以及数据记录系统。
所述医学影像渲染系统以接近真实感的方式，渲染医学影像；
所述用户接口系统允许用户操作虚拟环境中的手术器械，用户操作虚拟现实手术设备时数据会在虚拟现实手术设备、手术平台、手术指导模块这三方实时同步；
所述数据记录系统记录整个过程中用户在系统中的每一步操作。


5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
数据交换中心接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘芳德，郎君伟，刘悦，
申请(专利权)人：杭州湖西云百生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33