基于力反饋的心血管介入虛擬手術(shù)仿真與評價.pdf

1、虛擬手術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要應(yīng)用，對手術(shù)技巧培訓(xùn)和術(shù)前規(guī)劃與預(yù)演有重大意義。心血管介入虛擬手術(shù)中，醫(yī)生使用特定裝置與仿真的虛擬手術(shù)環(huán)境進(jìn)行交互，以模擬真實(shí)手術(shù)操作?；诹Ψ答伒男难芙槿胩摂M手術(shù)不僅能提供視覺仿真，還能提供力反饋功能，可以提高心血管介入虛擬手術(shù)仿真的逼真度。
　　本文介紹了心血管介入手術(shù)流程，分析了心血管介入虛擬手術(shù)仿真需求；研究了虛擬手術(shù)仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和力反饋實(shí)現(xiàn)原理，并分析了力反饋裝置設(shè)計和衡量的主要考

2、慮因素。
　　本文介紹了虛擬手術(shù)仿真器研發(fā)流程，心血管介入虛擬手術(shù)仿真器基本功能構(gòu)成和硬件構(gòu)成。從仿真器機(jī)械結(jié)構(gòu)整體布局和力反饋執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計兩方面，闡述了基于力反饋的心血管介入虛擬手術(shù)仿真器機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計；從控制柜設(shè)計和限位保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)兩方面，闡述了基于力反饋的心血管介入虛擬手術(shù)仿真器控制系統(tǒng)設(shè)計。
　　本文完成了仿真器輔助介入器械的集成和輔助介入操作仿真信號的采集，并實(shí)現(xiàn)了輔助介入器械硬件和仿真軟件的通信。輔助介入操作的仿真

3、是心血管介入虛擬手術(shù)仿真的重要組成部分。本文針對X光腳踏開關(guān)踩踏、造影劑注射和球囊加壓泵加壓等輔助介入操作輔助介入操作特征設(shè)計了相應(yīng)的采集裝置和電路。將輔助器械集成進(jìn)入仿真器整個系統(tǒng)，并且實(shí)現(xiàn)了輔助介入器械硬件和仿真軟件的通信。
　　通過與本課題組軟件開發(fā)人員共同工作有效整合硬件和軟件，基本完成仿真器系統(tǒng)集成。設(shè)計了血管介入虛擬手術(shù)示例，并依據(jù)示例設(shè)計虛擬手術(shù)單步驟、多步驟和完整實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了虛擬手術(shù)仿真器的手術(shù)培訓(xùn)效果。