::产品概述::
应用背景:
现代科学技术的发展越来越体现多门学科的交叉和渗透。虚拟手术(Virtual Surgery)作为正在发展起来的研究方向,是集现代医学、计算机图形学、计算机视觉、生物力学、材料学、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域。其目的是:使用虚拟现实技术来模拟、指导医学手术所涉及的各种过程,包括:手术计划制定,手术排练演习,手术教学,手术技能训练,术中引导手术、术后康复等。
以目前流行的腹腔镜微创外科为例,这种手术通过在病人腹部开孔,将手术器械和摄像头深入到腹腔内,医生从电脑屏幕上观察腹腔状况并操作手术器械,能够极大限度地减小创口,减轻病人的痛苦,缩短病人康复时间。这种手术方法给病人带来了福音,却对医生提出了更高的要求,医生必须经过充分的训练才能掌握其眼手协调能力,胜任相应手术。目前针对这类手术的训练通常是在尸体、动物或者人工合成物(如硅胶)上进行的。尸体能够提供一个真实的解剖结果,但是来源稀少,并且尸体跟活体对手术器械表现出的响应并不相同。动物活体能够表现出真实的响应,但费用昂贵,并且在医学伦理道德上越来越受到限制。人工合成物价格便宜,但是不能很好地反应软组织的特性。
相比之下,虚拟手术技术具有手术环境及器械响应可控,可重复演练等多项优点,成为未来外科培训及个性化精准治疗的发展趋势。医生借助VR手术模拟器进行手术训练及规划,可降低手术训练以及治疗的成本和风险;减少医生培训教学中对动物和尸体的依赖;提高临床医学诊断、治疗的技能和精度;使得高难度手术得以更快地普及;减轻患者的治疗痛苦、缩短滞院时间、降低医疗支出。这些对于发展我国高性能医疗器械、改善医学水平发展不平衡的现状、降低医患矛盾都具有重要意义。
功能说明:
该系统集虚拟现实、人机交互、生物力学、临床医学、机器人等多门交叉学科技术于一体。能对腹腔镜手术中基本技能和各类典型病例(包括:消化道外科,肝胆外科,妇科,泌尿外科)进行操作训练。提高外科医生的腹腔镜手术技能,缩短培训周期。在获得病人个性化数字器官模型下,可以对其手术进行提前预演和规划,制订特殊病例下的手术方案设计。目前已有的功能模块包括腹腔镜手术四大基础训练(移动微小物体,剪切,缝合,结扎)、直肠癌切除、胃束带手术、胆囊切除。
系统特色:
- 支持腹腔镜手术操作流程全过程的三维力觉仿真
- 支持多种典型病例的腹腔镜手术环境的实时三维逼真绘制
- 支持各类腹腔脏器及软组织的物理变形仿真与材质参数耦合
- 支持各类微创手术器械:抓钳,手术剪,电凝器,施夹器等的操作模拟
- 支持腹腔镜手术辅助设备:脚踏板等的仿真操作
- 支持手术中各类视觉、听觉的仿真特效,如烟雾,流血,电声等
- 已由北京市友谊医院、青岛大学第一附属医院等多家医院医生试用
技术特点:
- 再现真实的临床手术环境
- 腹腔内器官组织的真实触感
- 双手协调操作的训练
- 力感控制能力的训练
- 用户操作数据的记录
::应用范围::
适用于能对腹腔镜手术中基本技能和各类典型病例(包括:消化道外科,肝胆外科,妇科,泌尿外科)进行操作训练
::技术特征::
- 射频同步无干扰操作
- 无需银幕,所有座椅位置确保可欣赏到高图像质量
- 轻量级眼镜(56克)具有符合人体工程学的设计
- 75h可充电电池寿命和智能自动关机功能
- 影院认可的镜头,提供明亮的图像和自然的色彩
::产品规格::
规格 | 参数 |
设备重量(千克): | 62 |
设备尺寸(厘米): | 154 X 52 X 64 |
图形刷新率: | 65帧每秒 |
力反馈刷新率: | 1000每秒 |
屏幕分辨率: | 1680 X 1050 |
工作空间(毫米): | 160x120x70 |
3D分辨率(毫米): | 0.009 |
硬度 (N/mm): | 1.53 (1.26x2.31x1.02) |
最大施加力(N): | 3.3 |
连续施加力(N): | 0.88 |
::资料下载::
虚拟腹腔镜手术综合训练平台 (Lap-Sim)