一种虚拟手术训练系统技术方案

本发明专利技术属于辅助手术设备技术领域，具体涉及一种虚拟手术训练系统，包括通过3D立体技术显示人体组织器官的全息投影系统、模仿真实手术器械手柄的仿真手术器械、利用三维建模构造的手术刀模拟系统、虚拟手术输出模块、中央处理器及传感器装置；其中的所述仿真手术器械包括远段模块和近段模块，所述远段模块类似于机械臂结构，具有腕关节、肘关节、肩关节和延长杆；所述近段模块由旋钮和朝外开口的弹性夹依次组成，所述旋钮的旋转角度可设定为若干段，一个角度对应一种手术器械的投影，从而在虚拟手术训练系统中实现不同器械的转换。本发明专利技术设计灵敏、使用方便、从视觉触觉多维度出发，营造了逼真的手术环境，具有广泛的应用价值。

A virtual surgery training system

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟手术训练系统
本专利技术涉及辅助手术设备
，具体涉及一种虚拟手术训练系统。
技术介绍
外科手术是重要的疾病治疗手段，由于人体各组织器官结构复杂、疾病导致正常解剖结构发生变化等，外科手术有一定的风险，对手术者的知识储备和技术水平要求很高。出于医学伦理的考虑，既往医学教育体系中外科手术的培训以动物手术或离体组织手术模拟为主，学习曲线长，学习难度大。利用虚拟手术系统，医疗人员可以在对病人实施复杂手术之前进行练习，缩短学习曲线，提高技术水平，保证医疗安全；亦可通过成像设备获取的病人图像导入仿真系统，医疗人员在手术前借此对实际手术作出相应的预先规划，或者对病变缺损部位进行较精确的前期测量和估算，从而预见手术的复杂性，提高治疗效果。虚拟手术训练系统作为虚拟现实技术在医学领域的一个典型应用，具体是由医学图像数据出发，应用计算机图形学重构出虚拟人体软组织模型，模拟出虚拟的医学环境，并利用触觉交互设备与之进行交互的手术系统。该系统为医疗人员提供一个虚拟的3D环境以及可交互操作平台，使其能够逼真地模拟临床手术的全过程。r>与传统的手术教学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟手术训练系统，其特征在于：包括：/n全息投影系统：用于通过3D立体技术呈现人体组织器官的投影，模拟出虚拟的医学环境；/n仿真手术器械（2）：用于模仿真实的手术器械手柄；/n手术刀模拟系统（3）：用于通过三维建模，构建与所述仿真手术器械（2）一致的模拟手术器械，以重建仿真手术器械（2）的位姿和空间变化；/n虚拟手术输出模块：用于输出显示整合了全息投影系统（1）和手术刀模拟系统（3）的画面；/n中央处理器；/n传感器装置：所述传感器装置与中央处理器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种虚拟手术训练系统，其特征在于：包括：
全息投影系统：用于通过3D立体技术呈现人体组织器官的投影，模拟出虚拟的医学环境；
仿真手术器械（2）：用于模仿真实的手术器械手柄；
手术刀模拟系统（3）：用于通过三维建模，构建与所述仿真手术器械（2）一致的模拟手术器械，以重建仿真手术器械（2）的位姿和空间变化；
虚拟手术输出模块：用于输出显示整合了全息投影系统（1）和手术刀模拟系统（3）的画面；
中央处理器；
传感器装置：所述传感器装置与中央处理器连接。


2.根据权利要求1所述的一种虚拟手术训练系统，其特征在于：所述仿真手术器械（2）包括远段模块（21）和近段模块（22），所述远段模块（21）为类机械臂结构，所述近段模块（22）由旋钮（221）和朝外开口的弹性夹（222）依次组成，所述旋钮（221）的旋转角度被设定为若干段，每一段旋转角度被设定为对应一种手术器械的投影。


3.根据权利要求2所述的一种虚拟手术训练系统，其特征在于：所述远段模块（21）包括基座（211）、肩关节（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨扬帆，罗嘉伦，饶勇星，
申请(专利权)人：中山大学中山眼科中心，广州卫生职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44