醫(yī)學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)與臨床醫(yī)療詳解演示文稿

醫(yī)學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)與臨床醫(yī)療詳解演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有73頁\編輯于星期一（優(yōu)選）醫(yī)學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)與臨床醫(yī)療現(xiàn)在是2頁\一共有73頁\編輯于星期一一、概述定義內(nèi)涵特點(diǎn)3現(xiàn)在是3頁\一共有73頁\編輯于星期一什么叫生物醫(yī)學(xué)工程

生物醫(yī)學(xué)工程（BiomedicalEngineering,BME）是運(yùn)用自然科學(xué)和工程技術(shù)的原理和方法，研究人的生理、病理過程，揭示人體的生命現(xiàn)象，并從工程角度解決防病治病問題的一門綜合性學(xué)科。一、概述4現(xiàn)在是4頁\一共有73頁\編輯于星期一美國國立衛(wèi)生研究院有關(guān)名詞命名專家組的定義：

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是結(jié)合物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)原理，從事生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、行為學(xué)或衛(wèi)生學(xué)的研究：①提出基本概念，產(chǎn)生從分子水平到器官水平的知識(shí)；②開發(fā)創(chuàng)新的生物學(xué)制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息學(xué)方法；③用于疾病預(yù)防、診斷和治療，病人康復(fù)，改善衛(wèi)生狀況等目的。一、概述5現(xiàn)在是5頁\一共有73頁\編輯于星期一早期的生物醫(yī)學(xué)工程也稱為醫(yī)學(xué)工程學(xué)(MedicalEngineering)：綜合運(yùn)用數(shù)理科學(xué)原理和現(xiàn)代工程技術(shù)研究和解決基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)中問題的分支學(xué)科。

臨床工程學(xué)（或臨床醫(yī)學(xué)工程學(xué)）(ClinicalEngineering)：綜合運(yùn)用數(shù)理科學(xué)原理和現(xiàn)代工程技術(shù)的理論和方法研究、解決臨床醫(yī)學(xué)實(shí)際問題的分支學(xué)科。一、概述6現(xiàn)在是6頁\一共有73頁\編輯于星期一生物醫(yī)學(xué)工程是工程學(xué)與生物醫(yī)學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物理念上是綜合與分析的結(jié)合結(jié)果上是工程技術(shù)或產(chǎn)品為生物醫(yī)學(xué)服務(wù)一、概述7現(xiàn)在是7頁\一共有73頁\編輯于星期一工程學(xué)（綜合）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的內(nèi)涵工程學(xué)（綜合）信息反饋市場產(chǎn)品生物醫(yī)學(xué)（分析）醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)裝置開發(fā)理論想法8現(xiàn)在是8頁\一共有73頁\編輯于星期一生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的特點(diǎn)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)工程學(xué)電子學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)力學(xué)材料科學(xué)機(jī)械制造學(xué)-----------生物醫(yī)學(xué)生物學(xué)神經(jīng)科學(xué)內(nèi)科學(xué)外科學(xué)矯形科學(xué)

--------綜合分析9現(xiàn)在是9頁\一共有73頁\編輯于星期一二、生物醫(yī)學(xué)工程

主要研究內(nèi)容10現(xiàn)在是10頁\一共有73頁\編輯于星期一醫(yī)學(xué)道德與倫理解剖與生理生物力學(xué)康復(fù)工程與輔助技術(shù)生物材料學(xué)組織工程學(xué)生物醫(yī)學(xué)儀器生物醫(yī)學(xué)傳感器生物信號(hào)處理生物電現(xiàn)象生物醫(yī)學(xué)工程主要研究內(nèi)容生物系統(tǒng)建模與仿真基因組學(xué)和生物信息學(xué)計(jì)算生物學(xué)與復(fù)雜性理論放射成像醫(yī)學(xué)成像光學(xué)和激光在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備和技術(shù)微型診療系統(tǒng)…………11現(xiàn)在是11頁\一共有73頁\編輯于星期一生物材料的應(yīng)用例12現(xiàn)在是12頁\一共有73頁\編輯于星期一模型及仿真的實(shí)例心臟模型的計(jì)算機(jī)仿真膝關(guān)節(jié)模型的計(jì)算機(jī)仿真例13現(xiàn)在是13頁\一共有73頁\編輯于星期一電學(xué)模型計(jì)算機(jī)模型教學(xué)模型力學(xué)模型心臟例14現(xiàn)在是14頁\一共有73頁\編輯于星期一微型診療系統(tǒng)

－－消化道檢測膠囊美國SmartPillDiagnositics,Inc.研制的SmartpillTM

智能藥丸，用于監(jiān)測胃腸道壓力和腸道運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。美國Medtronic公司的BravoTM藥丸可吸附在食道上實(shí)時(shí)監(jiān)測PH值，已進(jìn)入臨床。例15現(xiàn)在是15頁\一共有73頁\編輯于星期一消化道微型手術(shù)機(jī)器人韓國膠囊式內(nèi)窺鏡機(jī)器人（Endoscopicmicrocapsule），在多關(guān)節(jié)式藥丸系統(tǒng)中，集成了微型攝像頭、微型泵、組織活檢鉗、PH值傳感器等微型設(shè)備，系統(tǒng)具有主動(dòng)運(yùn)動(dòng)與姿態(tài)控制功能，可以完成局部藥物釋放、圖像采集、PH值測定、組織活檢、治療等多種功能。例16現(xiàn)在是16頁\一共有73頁\編輯于星期一三、醫(yī)院中的生物醫(yī)學(xué)工程

——臨床工程17現(xiàn)在是17頁\一共有73頁\編輯于星期一臨床工程的定義與內(nèi)涵醫(yī)療儀器設(shè)備工程醫(yī)院信息工程醫(yī)療影像信息工程遠(yuǎn)程醫(yī)療工程臨床診斷醫(yī)療工程臨床工程的學(xué)科建設(shè)臨床工程18現(xiàn)在是18頁\一共有73頁\編輯于星期一臨床工程學(xué)臨床工程學(xué)

(ClinicalEngineering)：

綜合運(yùn)用數(shù)理科學(xué)原理和現(xiàn)代工程技術(shù)的理論和方法研究、解決臨床醫(yī)學(xué)實(shí)際問題的分支學(xué)科。19現(xiàn)在是19頁\一共有73頁\編輯于星期一國家教委已在2004年明確我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育的方向和目標(biāo)，從生物醫(yī)學(xué)工程與儀器、生物材料與組織工程、生物醫(yī)學(xué)信息、臨床工程四個(gè)方向向國際先進(jìn)水平靠近。國家衛(wèi)生部醫(yī)院管理研究所和中華醫(yī)學(xué)會(huì)醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)也于2005年開始了“臨床工程師資格認(rèn)證”工作。盡管還沒有相應(yīng)的法律、法規(guī)支持和納入規(guī)范化，但這一大步的前進(jìn)仍具有可喜可賀的里程碑意義。BME專業(yè)教育和人才培養(yǎng)20現(xiàn)在是20頁\一共有73頁\編輯于星期一臨床診斷醫(yī)療工程21現(xiàn)在是21頁\一共有73頁\編輯于星期一（一）、定義利用數(shù)字影像、計(jì)算機(jī)及空間定位技術(shù)制定合理的手術(shù)方案并進(jìn)行手術(shù)模擬。CAS基于計(jì)算機(jī)，對(duì)大量數(shù)據(jù)信息高速處理及控制更安全、更準(zhǔn)確。它可以對(duì)圖像進(jìn)行三維重建和融合，術(shù)前充分評(píng)估患者的情況，規(guī)劃手術(shù)路徑、方案，模擬手術(shù)。術(shù)中追蹤手術(shù)器械，引導(dǎo)手術(shù)。確定手術(shù)范圍，從而使外科手術(shù)更加精確、安全和微創(chuàng)化。

計(jì)算機(jī)輔助外科手術(shù)

(computeraidedsurgery，CAS)22現(xiàn)在是22頁\一共有73頁\編輯于星期一醫(yī)學(xué)圖像CTMRIPETDSADRI外科醫(yī)生結(jié)合圖像立體定位系統(tǒng)光學(xué)定位機(jī)械定位超聲定位電磁定位患者手術(shù)器械配合配準(zhǔn)跟蹤三維顯示（二）、組成23現(xiàn)在是23頁\一共有73頁\編輯于星期一1、光學(xué)定位法2、機(jī)械手定位法3、超聲波定位法4、電磁定位法5、混合定位系統(tǒng)（三）、立體定位系統(tǒng)24現(xiàn)在是24頁\一共有73頁\編輯于星期一（四）、配準(zhǔn)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)將各種影像模式投影在一個(gè)坐標(biāo)系下，融合成新的醫(yī)學(xué)模式。按操作分為:基于外部特征基于內(nèi)部特征25現(xiàn)在是25頁\一共有73頁\編輯于星期一（五）、應(yīng)用神經(jīng)外科術(shù)血管畸形手術(shù)脊椎手術(shù)內(nèi)鏡手術(shù)關(guān)節(jié)置換手術(shù)耳鼻喉科手術(shù)骨科手術(shù)教學(xué)26現(xiàn)在是26頁\一共有73頁\編輯于星期一四、醫(yī)學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)創(chuàng)造的新世界看似真實(shí)的模擬世界27現(xiàn)在是27頁\一共有73頁\編輯于星期一虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality，VR）：一種基于可計(jì)算信息的沉浸式交互環(huán)境。采用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互、相互影響，從而產(chǎn)生等同親臨真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)28現(xiàn)在是28頁\一共有73頁\編輯于星期一虛擬現(xiàn)實(shí)_范疇虛擬現(xiàn)實(shí)是高度發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)在各種領(lǐng)域的應(yīng)用過程中的結(jié)晶和反映。圖形學(xué)圖像處理模式識(shí)別網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并行處理人工智能……數(shù)學(xué)物理通信氣象地理美學(xué)心理學(xué)社會(huì)學(xué)……29現(xiàn)在是29頁\一共有73頁\編輯于星期一虛擬現(xiàn)實(shí)_關(guān)鍵技術(shù)實(shí)物虛化：現(xiàn)實(shí)世界空間向多維信息化空間的一種映射，主要包括基本模型構(gòu)建、空間跟蹤、聲音定位、視覺跟蹤和視點(diǎn)感應(yīng)等。虛物實(shí)化：確保用戶從虛擬環(huán)境中獲取同真實(shí)環(huán)境中一樣或相似的視覺、聽覺、力覺和觸覺等感官認(rèn)知。高性能計(jì)算處理技術(shù)：主要包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)；實(shí)時(shí)、逼真圖像生成與顯示技術(shù)；多種聲音的合成與聲音空間化技術(shù)等。30現(xiàn)在是30頁\一共有73頁\編輯于星期一虛擬現(xiàn)實(shí)_特點(diǎn)沉浸感(Immersive):用戶將感覺不到身體所處的外部環(huán)境而“融合”到虛擬世界中去;交互性(Interactive):用戶可通過三維交互設(shè)備直接控制虛擬世界中的對(duì)象并獲得反饋;虛擬環(huán)境中人的參與與反饋人機(jī)交互的有效性人機(jī)交互的實(shí)時(shí)性31現(xiàn)在是31頁\一共有73頁\編輯于星期一虛擬現(xiàn)實(shí)_特點(diǎn)多感知性(Multi-Sensory):VR系統(tǒng)具有感知視、聽、觸、嗅、味等多種信息的能力;構(gòu)想性（Imagination）：VR應(yīng)具有廣闊的可想像空間，可拓寬人類認(rèn)知范圍，不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境，也可以隨意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。32現(xiàn)在是32頁\一共有73頁\編輯于星期一沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（ImmersiveVR）增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（AugmentedVR）桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（DesktopVR）分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（DistributedVR）33虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)分類現(xiàn)在是33頁\一共有73頁\編輯于星期一沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是一種高級(jí)的、較理想的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，它提供一個(gè)完全沉浸的體驗(yàn)，使用戶有一種仿佛置身于真實(shí)世界之中的感覺。沉浸式ＶＲ系統(tǒng)

（ImmersiveVR）34現(xiàn)在是34頁\一共有73頁\編輯于星期一沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)具有高度實(shí)時(shí)性能。具有高度的沉浸感。具有良好的系統(tǒng)集成度與整合性能。具有良好的開放性。能同時(shí)支持多種輸入與輸出設(shè)備并行工作。

35現(xiàn)在是35頁\一共有73頁\編輯于星期一桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)也稱窗口虛擬現(xiàn)實(shí)，是利用個(gè)人計(jì)算機(jī)或初級(jí)圖形工作站等設(shè)備，以計(jì)算機(jī)屏幕作為用戶觀察虛擬世界的一個(gè)窗口，采用立體圖形、自然交互等技術(shù)，產(chǎn)生三維立體空間的交互場景，通過包括鍵盤、鼠標(biāo)和力矩球等各種輸入設(shè)備操縱虛擬世界，實(shí)現(xiàn)與虛擬世界的交互。桌面式ＶＲ系統(tǒng)(DesktopVR)36現(xiàn)在是36頁\一共有73頁\編輯于星期一桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)用戶處于不完全沉浸的環(huán)境，缺少完全沉浸、身臨其境的感覺，即使戴上立體眼鏡，仍然會(huì)受到周圍現(xiàn)實(shí)世界的干擾。對(duì)硬件設(shè)備要求低，有時(shí)甚至只需要計(jì)算機(jī)，或是增加數(shù)據(jù)手套、空間跟蹤設(shè)置等。由于其實(shí)現(xiàn)成本相對(duì)較低，所以應(yīng)用相對(duì)普遍，而且它也具備了沉浸性虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的一些技術(shù)要求。37現(xiàn)在是37頁\一共有73頁\編輯于星期一增強(qiáng)式VR系統(tǒng)(AugmentedVR)增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)既可以允許用戶看到真實(shí)世界，同時(shí)也可以看到疊加在真實(shí)世界上的虛擬對(duì)象，它是把真實(shí)環(huán)境和虛擬環(huán)境組合在一起的一種系統(tǒng)。終極目標(biāo)：用戶感覺不到現(xiàn)實(shí)世界中的真實(shí)物體與用于增強(qiáng)視覺信息的虛擬物體之間的差別38現(xiàn)在是38頁\一共有73頁\編輯于星期一平視顯示器即抬頭顯示器（HeadUpDisplay），戰(zhàn)機(jī)飛行員的平視顯示器，它可以將儀表讀數(shù)和武器瞄準(zhǔn)數(shù)據(jù)投射到安裝在飛行員面前的穿透式屏幕上，可以使飛行員不必低頭讀座艙中儀表的數(shù)據(jù)，從而可集中精力盯著敵人的飛機(jī)或?qū)Ш狡睢?9現(xiàn)在是39頁\一共有73頁\編輯于星期一增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)真實(shí)世界和虛擬世界融為一體。具有實(shí)時(shí)人機(jī)交互功能。真實(shí)世界和虛擬世界是在三維空間中整合的。40現(xiàn)在是40頁\一共有73頁\編輯于星期一分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

（DistributedVR）

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)運(yùn)行在分布式系統(tǒng)下有兩方面的原因：充分利用分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的強(qiáng)大計(jì)算能力；有些應(yīng)用本身具有分布特性，如多人通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行游戲和虛擬戰(zhàn)爭模擬等。

41現(xiàn)在是41頁\一共有73頁\編輯于星期一各用戶具有共享的虛擬工作空間。偽實(shí)體的行為真實(shí)感。支持實(shí)時(shí)交互，共享時(shí)鐘。多個(gè)用戶可以各自不同的方式相互通信。資源信息共享以及允許用戶自然操縱虛擬世界中的對(duì)象。分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)42現(xiàn)在是42頁\一共有73頁\編輯于星期一虛擬人_數(shù)字人美國主導(dǎo)和醞釀的幾個(gè)具有國際影響的研究計(jì)劃：人類基因組計(jì)劃(HumanGenomeProject,HGP)可視人計(jì)劃(VisibleHumanProject,VHP)虛擬人計(jì)劃(VirtualHumanProject,VHP)人類腦計(jì)劃(HumanBrainProject,HBP)等雖然有各自的研究目標(biāo)，但在人體模型、人體信息的數(shù)字化研究上有著一定的內(nèi)在聯(lián)系。為此，美國科學(xué)家聯(lián)盟(FAS)于2001年又將上述計(jì)劃概括為數(shù)字人計(jì)劃(DigitalHumanProject,DHP)。醫(yī)學(xué)應(yīng)用43現(xiàn)在是43頁\一共有73頁\編輯于星期一虛擬人_數(shù)字人數(shù)字人計(jì)劃目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)人體從基因到分子、細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)和整體的精確模擬。經(jīng)歷4個(gè)發(fā)展階段“虛擬可視人”“虛擬物理人”“虛擬生理人”“虛擬智能人”44現(xiàn)在是44頁\一共有73頁\編輯于星期一虛擬人外國虛擬人研究1989年美國國立醫(yī)學(xué)圖書館開始醞釀為“可視化人體計(jì)劃”?？屏_拉多大學(xué)健康科學(xué)中心承擔(dān)數(shù)據(jù)獲取工作，第一套男性(斷面距離為1.0mm)、女性(斷面距離為0.33mm)VHP數(shù)據(jù)集分別于1994年、1995年完成并向世界公布。45現(xiàn)在是45頁\一共有73頁\編輯于星期一美國虛擬人1號(hào)46現(xiàn)在是46頁\一共有73頁\編輯于星期一中國虛擬人研究2001年北京174次香山科學(xué)會(huì)議“中國數(shù)字化虛擬人體科技問題”啟動(dòng)中國數(shù)字化虛擬人體的研究。第一軍醫(yī)大(南方醫(yī)科大學(xué))中國虛擬人I號(hào)(男)，0.2mm；中國虛擬人II號(hào)(女)，0.1mm。47現(xiàn)在是47頁\一共有73頁\編輯于星期一虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在

中醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用經(jīng)絡(luò)可視化顯示的研究虛擬針灸遠(yuǎn)程脈診系統(tǒng)中醫(yī)四診教學(xué)系統(tǒng)48現(xiàn)在是48頁\一共有73頁\編輯于星期一經(jīng)絡(luò)可視化顯示的研究例49現(xiàn)在是49頁\一共有73頁\編輯于星期一基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的中醫(yī)針灸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在

中醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用例50現(xiàn)在是50頁\一共有73頁\編輯于星期一51現(xiàn)在是51頁\一共有73頁\編輯于星期一52現(xiàn)在是52頁\一共有73頁\編輯于星期一53現(xiàn)在是53頁\一共有73頁\編輯于星期一遠(yuǎn)程脈診系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在

中醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用例54現(xiàn)在是54頁\一共有73頁\編輯于星期一虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

在西醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用藥物分子設(shè)計(jì)數(shù)字化虛擬人體試驗(yàn)。解決以往必須先通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、小樣本臨床驗(yàn)證才能用于臨床實(shí)驗(yàn)的時(shí)間跨度。55新藥研制苯乙烯分子球棍模型現(xiàn)在是55頁\一共有73頁\編輯于星期一醫(yī)學(xué)教育虛擬人體骨骼通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立起人體結(jié)構(gòu)模型，可以使學(xué)生通過人機(jī)交互對(duì)人體模型進(jìn)行瀏覽，在模型內(nèi)部“漫游”，能讓學(xué)生非常直觀、輕松學(xué)習(xí)解剖結(jié)構(gòu)，發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

在西醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用56現(xiàn)在是56頁\一共有73頁\編輯于星期一醫(yī)學(xué)解剖57現(xiàn)在是57頁\一共有73頁\編輯于星期一虛擬解剖58現(xiàn)在是58頁\一共有73頁\編輯于星期一標(biāo)本的數(shù)字資料完整，提供完整的資源直觀的為學(xué)生創(chuàng)建人體器官的空間結(jié)構(gòu)可重復(fù)對(duì)標(biāo)本進(jìn)行解剖操作，節(jié)省大量的資源教學(xué)時(shí)間和場所可靈活設(shè)置，實(shí)現(xiàn)自主開放性教學(xué)整合了大體、斷層、局部、系統(tǒng)解剖學(xué)課程，將獨(dú)立的課程有機(jī)的集合起來虛擬人體解剖的優(yōu)勢59現(xiàn)在是59頁\一共有73頁\編輯于星期一培訓(xùn)外科大夫以往培訓(xùn)一位合格的外科醫(yī)生，要在上級(jí)醫(yī)生帶領(lǐng)下，長期在病人身上積累手術(shù)經(jīng)驗(yàn)。這種“練手藝”的過程，代價(jià)高、風(fēng)險(xiǎn)在、不具備重復(fù)性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

在西醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用60現(xiàn)在是60頁\一共有73頁\編輯于星期一運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以使醫(yī)務(wù)工作者沉浸于虛擬的場景內(nèi)，體驗(yàn)并學(xué)習(xí)如何應(yīng)付各種臨床手術(shù)的實(shí)際情況，通過視、聽、觸覺感知等多種感官了解和學(xué)習(xí)各種手術(shù)實(shí)際操作，對(duì)于年輕醫(yī)生可以經(jīng)過在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行多次的手術(shù)仿真訓(xùn)練，再上真正的手術(shù)臺(tái)，可極大的節(jié)約培訓(xùn)醫(yī)務(wù)人員的費(fèi)用和時(shí)間，依據(jù)專家的經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)建出的手術(shù)專家系統(tǒng)還可以在訓(xùn)練中進(jìn)行必要的提示和指導(dǎo)。虛擬手術(shù)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)具有低代價(jià)、零風(fēng)險(xiǎn)、多重復(fù)性、自動(dòng)指導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)。虛擬患者可隨時(shí)“原地滿血”復(fù)活。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

在西醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用61現(xiàn)在是61頁\一共有73頁\編輯于星期一在虛擬手術(shù)中，醫(yī)生戴著數(shù)據(jù)手套，拿著虛擬手術(shù)刀，數(shù)據(jù)手套上配備位置跟蹤定位裝置，這樣虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)便可以精確的跟蹤醫(yī)生的運(yùn)動(dòng)和位置，模擬產(chǎn)生醫(yī)生和虛擬病人之間的手術(shù)操作交互。一些類似手術(shù)儀器、而且可以提供力反饋的設(shè)備正在研制當(dāng)中，他們可以提供手術(shù)刀或其他器械通過虛擬肌肉時(shí)的真實(shí)阻力。虛擬手術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

在西醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用例62現(xiàn)在是62頁\一共有73頁\編輯于星期一德國卡爾斯魯厄大學(xué)的虛擬腹腔鏡手術(shù)63現(xiàn)在是63頁\一共有73頁\編輯于星期一腰椎穿刺虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)64現(xiàn)在是64頁\一共有73頁\編輯于星期一虛擬醫(yī)學(xué)手術(shù)仿真訓(xùn)練是一種技術(shù)難度較大的應(yīng)用。與其它虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用相比，它的特點(diǎn)是：1、虛擬場景復(fù)雜，需要產(chǎn)生多層次、多種形態(tài)、相聯(lián)關(guān)系復(fù)雜的三維虛擬人體組織；2、人機(jī)交互性強(qiáng)，要求定位和反饋精確度高。虛擬手術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

在西醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用65現(xiàn)在是65頁\一共有73頁\編輯于星期一技術(shù)難點(diǎn)：

1、仿真的逼真性較低，主要原因是不同虛擬人體組織（尤其是軟組織）的精確解剖結(jié)構(gòu)和幾何模型細(xì)節(jié)層次的建立以及三維實(shí)時(shí)顯示算法仍有待進(jìn)一步的改進(jìn)和優(yōu)化；

2、虛擬組織的各種行為模型（即真實(shí)動(dòng)態(tài)物理模型，如在受到外力時(shí)的組織實(shí)時(shí)形變等）的建立還不夠完善和真實(shí)；虛擬手術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

在西醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用66現(xiàn)在是66頁\一共有73頁\編輯于星期一3、多通道感覺的缺乏，目前研究大多集中于視覺效果的虛擬，對(duì)其他感覺通道如聽覺、觸覺等力反饋的表現(xiàn)較為缺乏，而在醫(yī)學(xué)手術(shù)中力的反饋是非常重要的；4、多種不同來源的三維醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的融合和復(fù)雜模型的LOD模型優(yōu)化等技術(shù)尚有待發(fā)展；由于人體數(shù)據(jù)的復(fù)雜程度高、量大，采用現(xiàn)有數(shù)據(jù)組合生成最終虛擬手術(shù)使用的人體模型數(shù)據(jù)集的建模方法還有待研究；5、由于西方人種與黃色人種在生理結(jié)構(gòu)上有一定的差異，國外人體模型和研究產(chǎn)品并不能完全適應(yīng)我國的需要。虛擬手術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

在西醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用67現(xiàn)在是67頁\一共有73頁\編輯于星期一虛擬醫(yī)學(xué)手術(shù)仿真訓(xùn)練的技術(shù)實(shí)現(xiàn)主要分為以下三個(gè)部分：1、醫(yī)學(xué)