專利名稱：虛擬外科手術模擬方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字化醫(yī)學以及計算機輔助外科領域，尤其涉及一種進行正頜虛擬手術的設計及模擬的虛擬外科手術模擬方法以及裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)的正頜手術設計及模擬是建立在頭影測量分析或計算機顱面輪廓圖二維平面基礎上的，存在解剖結構重疊、信息丟失、二維數(shù)據(jù)不能完全反映三維結構、診斷及手術方案制定困難，術后效果難以預測的缺點，尤其對于面部不對稱及復雜畸形的患者。而現(xiàn)在臨床應用的三維手術設計及模擬軟件，盡管實現(xiàn)了在三維重建模型上進行操作，但是仍在傳統(tǒng)二維顯示屏上顯示，一定程度上限制了三維模擬顯示的效果和意義。在醫(yī)學手術設計和仿真訓練等方面，虛擬現(xiàn)實技術有著不可替代的和令人鼓舞的應用前景。很多學者嘗試進行虛擬手術的研究，構建顱頜面三維模型和力傳播模型(forcepropagation model, FPM)模擬骨及軟組織的切割，剝離、定量移動,部分實現(xiàn)了圖像及力的實時感知反饋，模擬了手術操作。但圖像及力觸覺反饋模型的構建是一個技術難題，也是妨礙醫(yī)學虛擬技術發(fā)展的瓶頸。軟件開發(fā)困難，計算量大，對硬件要求高，且模擬效果欠佳。對虛擬外科手術而言，在CT數(shù)據(jù)重建出來的三維模型上進行切割、截骨、位移等手術操作是此類研究的難點。同時為了達到逼真、沉浸感強的虛擬手術效果，需要實現(xiàn)圖像及力觸覺的實時反饋。很多學者在此方面也進行了大量的研究，探討圖像及力觸覺反饋模型的構建及算法實現(xiàn)。但由于技術要求高，運算復雜，缺乏一種理想的建模方法?，F(xiàn)有技術方法主要存在開發(fā)軟件復雜、運算速度較慢，實時性較差；圖像變化難以模擬現(xiàn)實情況；力觸覺感知反饋難以實現(xiàn)等問題。因此在虛擬技術三大核心要素(沉浸感、交互性、構想性)上效果較差。同時由于軟硬件要求較高，也限制了虛擬手術設計的應用及推廣。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種虛擬外科手術模擬方法及其裝置，解決現(xiàn)有技術在虛擬技術三大核心要素:沉浸感、交互性、構想性上效果較差，同時對于軟硬件要求較高的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種虛擬外科手術模擬方法，包括如下步驟:
(I)對顱頜面進行CT平掃獲取掃描數(shù)據(jù)；(2)利用計算機根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)進行骨組織的三維重建，并進行模擬截骨操作建立顱頜面骨的樹狀結構模型；(3)操作者通過佩戴光譜分離立體眼鏡在虛擬現(xiàn)實互動操作平臺上進行骨塊三維空間任意視角觀察，輔助操作者進行術前設計；(4)操作者通過佩戴數(shù)據(jù)手套在虛擬現(xiàn)實空間內對所述顱頜面骨的樹狀結構模型進行骨塊三維空間旋轉和移位模擬，并通過一與所述計算機相連的觸覺反饋設備產(chǎn)生實時力反饋感知，輔助操作者進行外科手術模擬。為了解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種虛擬外科手術模擬裝置，包括CT掃描設備、計算機、光譜分離立體眼鏡、數(shù)據(jù)手套、觸覺反饋設備以及虛擬現(xiàn)實互動操作平臺；所述CT掃描設備用于對顱頜面進行CT平掃獲取掃描數(shù)據(jù)，并將所述掃描數(shù)據(jù)輸入所述計算機；所述計算機用于根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)進行骨組織的三維重建，并進行模擬截骨操作建立顱頜面骨的樹狀結構模型；操作者通過佩戴光譜分離立體眼鏡在虛擬現(xiàn)實互動操作平臺上進行骨塊三維空間任意視角觀察，輔助操作者進行術前設計；操作者通過佩戴數(shù)據(jù)手套在虛擬現(xiàn)實空間內對所述顱頜面骨的樹狀結構模型進行骨塊三維空間旋轉和移位模擬，并通過與所述計算機相連的觸覺反饋設備產(chǎn)生實時力反饋感知，輔助操作者進行外科手術模擬。本發(fā)明的優(yōu)點在于:利用預先截骨構造顱頜面骨“樹狀”結構模型，在虛擬現(xiàn)實平臺上進行正頜手術設計、模擬及術后效果預測，實現(xiàn)了顱頜面模型的虛擬顯示，可任意視角觀察，沉浸感強。手術模擬過程中實現(xiàn)了實時的圖像反饋及力、觸覺感知，交互性強。從視、觸覺感知上模擬了真實的手術操作，既可以行術前設計及手術規(guī)劃，又能夠手術模擬操作，滿足了手術教學及操作訓練的需要。成功實現(xiàn)了正頜手術模擬，且簡單、高效、易于操作，便于臨床推廣及普及，具有較高的應用價值及意義。
圖1，本發(fā)明所述虛擬外科手術模擬方法的具體實施方式
的流程示意 圖2，本發(fā)明一實施例的顱頜面骨組織的三維重建模型效果 圖3，本發(fā)明一實施例的模擬截骨操作效果 圖4A-4C，本發(fā)明一實施例的虛擬環(huán)境下行正頜手術截骨移位模擬效果圖，其中圖4A為上頜骨Le Fort I型截骨前移效果圖，圖4B為雙側下頜升支矢狀劈開后退效果圖，圖4C為頦成形前移術效果 圖5，本發(fā)明所述虛擬外科手術模擬裝置結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明提供的虛擬外科手術模擬方法及其裝置的具體實施方式
做詳細說明。首先結合附圖給出本發(fā)明所述虛擬外科手術模擬方法的具體實施方式
。圖1所示是本具體實施方式
提供的虛擬外科手術模擬方法的流程示意圖，接下來對圖1所示的步驟做詳細說明。Sll:對顱頜面進行CT平掃獲取掃描數(shù)據(jù)。CT (Computer-aided Tomograph,計算機斷層掃描)是利用計算機技術對被測物體斷層掃描圖像進行重建獲得三維斷層圖像的掃描方式。CT平掃是指連續(xù)、無間隔、無重疊、螺旋方式水平位薄層掃描。掃描的層厚可以為0.625mm ;掃描圖像采用的像素為512X512像素，所用儀器的電壓為140kV，電流為250mA。掃描基準面平行于眶耳平面、垂直于水平面。掃描范圍為顱頂至舌骨水平。掃描數(shù)據(jù)的輸出格式為DICOM (Digital Imaging andCommunications in Medicine,數(shù)字影像和通信標準)格式,并刻錄成光盤存儲，以方便掃描數(shù)據(jù)的輸出。其中，顱頜面指顱頂至舌骨水平間顱頜面解剖結構；眶耳平面的解剖標志是由眼眶下緣到外耳道上緣構成的平面。S12:利用計算機根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)進行骨組織的三維重建，并進行模擬截骨操作建立顱頜面骨的樹狀結構模型。
將DICOM格式的CT數(shù)據(jù)輸入計算機，載入同時圖像重建成體數(shù)據(jù)，即各骨塊經(jīng)體數(shù)據(jù)重建，形成三維體數(shù)據(jù)的模型。重建的體數(shù)據(jù)模型包含模型內部數(shù)據(jù)信息，也利于模型的切割重建。改變CT值的窗寬、窗位，使圖像中只包含完整的骨組織，設置此時的CT值為CT洪斯菲爾德(Hounsfield)閾值來自動提取骨組織；當CT值在所述閾值狀態(tài)下可以使得圖像只顯示骨組織。經(jīng)二維預處理(區(qū)域剪切、濾波)以及三維預處理(切片插值、圖像分割、切片重組)，進行骨組織的三維重建，得到三維重建的顱頜面骨組織模型。參考圖2，本發(fā)明一實施例的顱頜面骨組織的三維重建模型效果圖。其中所述計算機可以采用Surgicase軟件系統(tǒng)，SurgiCase軟件是計算機輔助的顱頜面外科手術設計專業(yè)軟件。在三維重建的頡頜面骨組織模型上,進行區(qū)域增長(Region Growing)、三維布爾運算(Boolean Operations),分離上、下頜骨；其中，三維布爾運算是對兩個以上的物體進行并集、差集、交集的運算，從而得到新的物體形態(tài)。利用Surgicase軟件模擬截骨操作功能，在顱頜面骨組織模型上進行上頜骨Le Fort I型截骨術(又稱全上頜截骨術，TotalMaxillary Osteotomy)、雙側下頜升支矢狀劈開術(Bilateral Sagittal Split RamusOsteotomy,簡稱BSSR0)、頦成形截骨術，將頭顱模型分割，建立顱頜面骨的“樹狀”結構模型，并且每個骨塊具有自己的ID號，便于切割模型間的區(qū)分。參考圖3，本發(fā)明一實施例的模擬截骨操作效果圖，包括在顱頜面骨組織模型上進行上頜骨Le Fort I型截骨術、雙側下頜升支矢狀劈開術、頦成形截骨術。其中，各骨塊模型轉換輸出圖形通用STL (STereoLithography)格式。STL是一種3D模型文件格式，是一種為快速原型制造技術服務的三維圖形文件格式。繼續(xù)參考圖1，建立顱頜面骨的“樹狀”結構模型后，操作者就可以在虛擬現(xiàn)實互動操作平臺上進行上頜骨Le Fort I型截骨、BSSRO及頦成形術的手術設計以及模擬操作。其中，虛擬現(xiàn)實互動操作平臺例如可以是VR-Flier平臺或者其他面向虛擬現(xiàn)實的軟件平臺，目前，VR-Flier為面向虛擬現(xiàn)實(VirtualReality, VR)通用的應用開發(fā)軟件平臺。S13:操作者通過佩戴光譜分離立體眼鏡在虛擬現(xiàn)實互動操作平臺上進行骨塊三維空間任意視角觀察，輔助操作者進行術前設計。操作者通過佩戴光譜分離立體眼鏡觀察顯示器上的三維虛擬圖像(即所述顱頜面骨的樹狀結構模型)，選擇需要觀察移位的骨塊(上頜骨、下頜骨及其截骨塊等)，在虛擬環(huán)境下任意角度顯示，進行術前設計。S14:操作者通過佩戴數(shù)據(jù)手套在虛擬現(xiàn)實空間內對所述顱頜面骨的樹狀結構模型進行骨塊三維空間旋轉和移位模擬，并通過一與計算機相連的觸覺反饋設備產(chǎn)生實時力反饋感知，輔助操作者進行外科手術模擬。操作者通過雙手佩戴數(shù)據(jù)手套在虛擬現(xiàn)實空間內對顱頜面骨的樹狀結構模型進行操作，操作者抓持所需移動的骨塊模型，在三維空間進行平移、旋轉等操作，改變它們的相對位置來模擬手術骨塊的移動，以實現(xiàn)矯治頜骨畸形；并通過觸覺反饋設備(例如Phantom Desktop力反饋設備)在接觸、抓持碰撞模型過程中產(chǎn)生實時力反饋感知。骨塊移動過程中，與鄰近骨的接觸、碰撞時，利用Phantom Desktop力反饋設備可感知其反作用力。其中虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality,簡稱VR,又譯作靈境、幻真)是一項綜合集成技術,它用計算機生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺，使人作為參與者通過適當裝置，自然地對虛擬世界進行體驗和交互作用；使用者進行位置移動時，電腦可以立即進行復雜的運算，將精確的3D世界影像傳回產(chǎn)生臨場感。在本具體實施方式
中，所述方法還包括步驟S15:對虛擬外科手術術后效果進行顯不O參考圖4A-4C，本發(fā)明一實施例的虛擬環(huán)境下行正頜手術截骨移位模擬效果圖，其中圖4A為上頜骨Le Fort I型截骨前移效果圖，圖4B為雙側下頜升支矢狀劈開后退效果圖，圖4C為頦成形前移術效果圖。利用視覺、觸覺及力覺多感知交互模型，模擬真實的手術操作，在虛擬平臺上進行骨塊三維空間旋轉、移位模擬，實現(xiàn)圖像及力、觸覺感知的實時反饋，最大可能地模擬真實手術過程，完成正頜手術設計、操作訓練及術后效果顯示，減小了軟件運算量，解決了截骨操作的難題，使虛擬手術模擬簡便易行。本發(fā)明利用預先截骨構造顱頜面骨“樹狀”結構模型，在虛擬現(xiàn)實平臺上進行正頜手術設計、模擬及術后效果預測。實現(xiàn)了顱頜面模型的虛擬顯示，可任意視角觀察，沉浸感強。手術模擬過程中實現(xiàn)了實時的圖像反饋及力、觸覺感知，交互性強。從視、觸覺感知上模擬了真實的手術操作，既可以行術前設計及手術規(guī)劃，又能夠手術模擬操作，滿足了手術教學及操作訓練的需要。成功實現(xiàn)了正頜手術模擬，且簡單、高效、易于操作，便于臨床推廣及普及，具有較高的應用價值及意義。接下來結合附圖給出本發(fā)明所述虛擬外科手術模擬裝置的具體實施方式
。圖5所示是本具體實施方式
提供的虛擬外科手術模擬裝置的示意圖，包括CT掃描設備51、計算機52、虛擬現(xiàn)實互動操作平臺53、光譜分離立體眼鏡54、數(shù)據(jù)手套55、觸覺反饋設備56以及顯示單元57。所述CT掃描設備51用于對顱頜面進行CT平掃獲取掃描數(shù)據(jù)，并將所述掃描數(shù)據(jù)輸入所述計算機52。CT平掃的掃描層厚可以為0.625mm ;掃描圖像采用的像素為512X512像素，所用儀器的電壓為140kV，電流為250mA。掃描基準面平行于眶耳平面、垂直于水平面。掃描范圍為顱頂至舌骨水平。掃描數(shù)據(jù)的輸出格式為DICOM格式，并刻錄成光盤存儲，以方便掃描數(shù)據(jù)的輸出。所述計算機52用于根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)進行骨組織的三維重建，并進行模擬截骨操作建立顱頜面骨的樹狀結構模型。其中所述計算機52可以采用Surgicase軟件系統(tǒng)。在本具體實施方式
中，所述計算機52進一步包括:載入單元521、閾值設置單元522以及三維重建單元523。所述載入單元521用于將DICOM格式的掃描數(shù)據(jù)載入計算機52，載入同時圖像重建成體數(shù)據(jù)。所述閾值設置單元522用于改變CT值的窗寬、窗位，使圖像中只包含完整的骨組織，并設定此時的CT值為CT洪斯菲爾德閾值來自動提取骨組織；當CT值在所述閾值狀態(tài)下可以使得圖像只顯示骨組織。所述三維重建單元523用于將所述載入單元521載入的所述掃描數(shù)據(jù)經(jīng)二維預處理和三維預處理來進行骨組織的三維重建，得到三維重建的顱頜面骨組織模型。在本具體實施方式
中，所述計算機52還包括:分離單元524以及模型建立單元525。所述分離單元524用于在所述三維重建單元523三維重建的顱頜面骨組織模型上進行區(qū)域增長、三維布爾運算，分離上、下頜骨。
所述模型建立單元525用于利用計算機52模擬截骨操作功能，在經(jīng)所述分離單元524分離上、下頜骨后的顱頜面骨組織模型上進行上頜骨Le Fort I型截骨術、雙側下頜升支矢狀劈開術、頦成形截骨術，建立顱頜面骨的樹狀結構模型。其中，每個骨塊具有自己的ID號，各骨塊模型轉換輸出圖形通用STL格式。通過計算機52的所述模型建立單元525建立顱頜面骨的“樹狀”結構模型后，操作者就可以在虛擬現(xiàn)實互動操作平臺53上進行上頜骨Le Fort I型截骨、BSSRO及頦成形術的手術設計以及模擬操作。操作者通過佩戴光譜分離立體眼鏡54在虛擬現(xiàn)實互動操作平臺53上進行骨塊三維空間任意視角觀察，輔助操作者進行術前設計。操作者通過佩戴光譜分離立體眼鏡54觀察顯示單元57的三維虛擬圖像(即所述顱頜面骨的樹狀結構模型)，選擇需要觀察移位的骨塊(上頜骨、下頜骨及其截骨塊等)，在虛擬環(huán)境下任意角度顯示，進行術前設計。操作者通過佩戴數(shù)據(jù)手套55在虛擬現(xiàn)實空間內對所述顱頜面骨的樹狀結構模型進行骨塊三維空間旋轉、移位模擬，并通過與所述計算機52相連的觸覺反饋設備56產(chǎn)生實時力反饋感知，輔助操作者進行外科手術模擬。操作者通過雙手佩戴數(shù)據(jù)手套可以在虛擬現(xiàn)實空間內抓持所需移動的骨塊模型，在三維空間進行平移、旋轉等操作，改變它們的相對位置來模擬手術骨塊的移動，以實現(xiàn)矯治頜骨畸形；并在骨塊移動過程中與鄰近骨的接觸、碰撞時通過觸覺反饋設備產(chǎn)生實時力反饋感知。所述顯示單元57用于顯示術前設計以及外科手術模擬過程中所產(chǎn)生的顱頜面骨組織模型、截骨操作過程、顱頜面骨的樹狀結構模型以及虛擬手術過程中的各骨塊模型。其中，所述顯示單元57可以采用所述計算機52的顯示器進行相應信息的顯示。在本具體實施方式
中，所述顯示單元57還用于對虛擬外科手術術后效果進行顯示。例如對上頜骨Le Fort I型截骨前移手術前后的顱頜面骨的樹狀結構模型進行顯示；對雙側下頜升支矢狀劈開后退手術前后的顱頜面骨的樹狀結構模型進行顯示；對頦成形前移術手術前后的顱頜面骨的樹狀結構模型進行顯示。通過對術后效果進行顯示，可以方便對術后效果進行直觀觀察以及評價。利用視覺、觸覺及力覺多感知交互模型，模擬真實的手術操作，在虛擬平臺上進行骨塊三維空間旋轉、移位模擬，實現(xiàn)圖像及力、觸覺感知的實時反饋，最大可能地模擬真實手術過程，完成正頜手術設計、操作訓練及術后效果顯示，減小了軟件運算量，解決了截骨操作的難題，使虛擬手術模擬簡便易行。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種虛擬外科手術模擬方法，其特征在于，包括如下步驟:(I)對顱頜面進行CT平掃獲取掃描數(shù)據(jù)；(2)利用計算機根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)進行骨組織的三維重建，并進行模擬截骨操作建立顱頜面骨的樹狀結構模型；(3)操作者通過佩戴光譜分離立體眼鏡在虛擬現(xiàn)實互動操作平臺上進行骨塊三維空間任意視角觀察，輔助操作者進行術前設計；(4)操作者通過佩戴數(shù)據(jù)手套在虛擬現(xiàn)實空間內對所述顱頜面骨的樹狀結構模型進行骨塊三維空間旋轉和移位模擬，并通過一與所述計算機相連的觸覺反饋設備產(chǎn)生實時力反饋感知，輔助操作者進行外科手術模擬。
2.根據(jù)權利要求1所述的虛擬外科手術模擬方法，其特征在于:所述方法還包括:(5)對虛擬外科手術術后效果進行顯示。
3.根據(jù)權利要求1所述的虛擬外科手術模擬方法，其特征在于:步驟(I)中CT平掃的掃描基準面平行于眶耳平面并垂直于水平面，掃描范圍為顱頂至舌骨水平，掃描數(shù)據(jù)輸出格式為醫(yī)學數(shù)字成像和通訊標準格式。
4.根據(jù)權利要求1所述的虛擬外科手術模擬方法，其特征在于:步驟(2)根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)進行骨組織的三維重建進一步包括:(21)將所述掃描數(shù)據(jù)載入計算機，載入同時圖像重建成體數(shù)據(jù)；(22)改變CT值的窗寬和窗位，使圖像中只包含完整的骨組織，并設定此時的CT值為CT洪斯菲爾德閾值來自動提取骨組織；(23)所述掃描數(shù)據(jù)經(jīng)二維預處理和三維預處理來進行骨組織的三維重建。
5.根據(jù)權利要求1所述的虛擬外科手術模擬方法，其特征在于:步驟(2)進行模擬截骨操作建立顱頜面骨的樹狀結構模型進一步包括:(24)在三維重建的顱頜面骨組織模型上進行區(qū)域增長和三維布爾運算，分離上、下頜骨；(25)利用計算機模擬截骨操作功能，在顱頜面骨組織模型上進行上頜骨Le Fort I型截骨術、雙側下頜升支矢狀劈開術、頦成形截骨術，建立顱頜面骨的樹狀結構模型。
6.一種虛擬外科手術模擬裝置，其特征在于:包括CT掃描設備、計算機、光譜分離立體眼鏡、數(shù)據(jù)手套、觸覺反饋設備以及虛擬現(xiàn)實互動操作平臺；所述CT掃描設備用于對顱頜面進行CT平掃獲取掃描數(shù)據(jù)，并將所述掃描數(shù)據(jù)輸入所述計算機；所述計算機用于根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)進行骨組織的三維重建，并進行模擬截骨操作建立顱頜面骨的樹狀結構模型；操作者通過佩戴光譜分離立體眼鏡在虛擬現(xiàn)實互動操作平臺上進行骨塊三維空間任意視角觀察，輔助操作者進行術前設計；操作者通過佩戴數(shù)據(jù)手套在虛擬現(xiàn)實空間內對所述顱頜面骨的樹狀結構模型進行骨塊三維空間旋轉和移位模擬，并通過與所述計算機相連的觸覺反饋設備產(chǎn)生實時力反饋感知，輔助操作者進行外科手術模擬。
7.根據(jù)權利要求6所述的虛擬外科手術模擬裝置，其特征在于:所述裝置還包括顯示單元:所述顯示單元用于對虛擬外科手術術后效果進行顯示。
8.根據(jù)權利要求6所述的虛擬外科手術模擬裝置，其特征在于:所述CT掃描設備進行CT平掃的掃描基準面平行于眶耳平面并垂直于水平面，掃描范圍為顱頂至舌骨水平，掃描數(shù)據(jù)輸出格式為醫(yī)學數(shù)字成像和通訊標準格式。
9.根據(jù)權利要求6所述的虛擬外科手術模擬裝置，其特征在于:所述計算機進一步包括:載入單元、閾值設置單元以及三維重建單元；所述載入單元用于將所述掃描數(shù)據(jù)載入計算機，載入同時圖像重建成體數(shù)據(jù)；所述閾值設置單元用于改變CT值的窗寬和窗位，使圖像中只包含完整的骨組織， 并設定此時的CT值為CT洪斯菲爾德閾值來自動提取骨組織；所述三維重建單元用于將所述載入單元載入的所述掃描數(shù)據(jù)經(jīng)二維預處理和三維預處理來進行骨組織的三維重建。
10.根據(jù)權利要求6所述的虛擬外科手術模擬裝置，其特征在于:所述計算機進一步包括:分離單元以及模型建立單元；所述分離單元用于在三維重建的顱頜面骨組織模型上進行區(qū)域增長和三維布爾運算，分離上、下頜骨；所述模型建立單元用于利用計算機模擬截骨操作功能，在顱頜面骨組織模型上進行上頜骨Le Fort I型截骨術、雙側下頜升支矢狀劈開術、頦成形截骨術，建立顱頜面骨的樹狀結構模型。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)字化醫(yī)學以及計算機輔助外科領域，提供了一種虛擬外科手術模擬方法以及裝置，所述方法包括如下步驟(1)對顱頜面進行CT平掃獲取掃描數(shù)據(jù)；(2)利用計算機根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)進行骨組織的三維重建，并進行模擬截骨操作建立顱頜面骨的樹狀結構模型；(3)操作者通過佩戴光譜分離立體眼鏡在虛擬現(xiàn)實互動操作平臺上進行骨塊三維空間任意視角觀察，輔助操作者進行術前設計；(4)操作者通過佩戴數(shù)據(jù)手套在虛擬現(xiàn)實空間內對所述顱頜面骨的樹狀結構模型進行骨塊三維空間旋轉和移位模擬，并通過一與所述計算機相連的觸覺反饋設備產(chǎn)生實時力反饋感知，輔助操作者進行外科手術模擬。本發(fā)明沉浸感強、交互性強，且簡單、高效、易于操作。
文檔編號G09B23/28GK103106348SQ20131007334
公開日2013年5月15日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權日2013年3月8日
發(fā)明者于洪波, 沈國芳, 劉炳凱 申請人:上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院