1、建模程序建模程序特殊应用编辑特殊应用编辑三维图像模型三维图像模型纹理映射图纹理映射图动态合成动态合成着色:着色:三维图像三维图像空间声响空间声响输出附件:输出附件:HMD视频视频HMD音频音频运动平台运动平台CAD数据库数据库输入附件:输入附件:数据手套数据手套头部跟踪器头部跟踪器麦克风麦克风用户动作:用户动作:转动转动抓抓讲话讲话数据手套快速响应工作台头盔显示器桌面立体显示器l 在虚拟环境中学习解剖学、生理学、病理学l 医院急救室工作人员的培训l 内窥镜手术训练l 放射疗法计划外科手术计划和模拟 可以利用虚拟现实技术解决器官移植手术排异性问题 利用虚拟现实技术,手术前先在虚拟环境中建立病人的
2、模型,医生可以在模型上进行模拟手术,根据效果不断调整手术方案,直至患者满意为止。l 放射诊断 虚拟现实技术可以将放射诊断带入全新境地。采用这种技术,首先是获取病人的有关数据,然后在虚拟环境中用计算机模型去提取这些数据并显示出来。能更近的观察真正的人体器官而不是看一些灰度等级图。q传统的医疗手术训练和学习是按照“师傅带徒弟”的方式进行的,手术室就是教室,也是特殊的实验室。有经验的医生通过“作一个,看一个,学一个”的方式训练初学者。q教学内容随机的依赖于病人的出现,有很大的不可预见性,难于进行系统的教学。q上述训练方法将延长手术时间,增加手术成本,甚至影响手术质量,因而常常遭到病人的抵制。q可视化
3、和虚拟现实技术的出现为外科手术的训练和学习开辟了全新的途径。q可以根据CT或MRI数据在计算机内建立人体组织结构的三维模型,赋予相应的纹理以提高真实感,并可实现该组织结构的三维动态显示。q虚拟环境还为操作者提供了方便的三维交互工具,可以模拟手术的定位与操作。q在高性能的计算机环境下,还可以对手术 者的操作给出实时的响应,如在外力作用下的软组织形变,撕裂,缝合等。q这样的虚拟现实环境将为初学者提供一个具有真实感的,高效的,可重复使用的外科手术训练和教学环境,极大地提高训练质量,降低训练成本,具有广阔的应用前景。q目前,国际上已经有不少基于虚拟现实的手术训练和模拟系统出现。例如;qCS Tseng
4、 等开发的基于微机的具有力反馈功能的腹部手术模拟器qS. Cotin等开发的介入式心脏外科手术训练系统 虚拟内窥是三年来刚刚出现的一项新技术。 它从一系列的CT或MRI图象获取医疗数据,重构出体内组织结构的三维虚拟模型,通过交互方式在该三维虚拟模型内部进行漫游,实现虚拟内窥。 可以观察到真实内窥观察不到的部位。 可以在不损伤人体组织的情况下进行观察,因 而不给病人带来痛苦。 体内组织表皮后面 的信息也可以看到。 虚拟模型的几何尺寸可以度量。由于上述优点, 虚拟内窥在近年来发展很快。q缺点 虚拟模型不具有真实的颜色属性,体内结构的真实颜色属性是有利于疾病诊断的。 因此,虚拟内窥尚不能在所有情况下代替真实内窥,但是,它的确是医生进行诊断的一个有力工具,也可以应用于手术规划和模拟,医学教育和训练等。