作者：王昭迪，时光刚 

    单位：山东大学附属省立医院耳鼻咽喉－头颈外科

    １前言

    近年来随着功能性鼻内镜手术及微创外科相关技术的提高，鼻外科手术得到了迅速发展且应用范围不断拓宽，已延伸到鼻眼相关及鼻颅相关等领域，但这也使得手术难度和风险随之加大，主要表现在：鼻腔及其邻近区域结构复杂，特别是颅底血管神经丰富，手术定位和操作比较困难；腔镜具有多种角度的视角变换，术者操作时很难适应；操作过程中的手感和触觉难以在前期训练中体现。

    为解决这些问题，国内外学者提出了诸多方案，其中研究最多的就是应用虚拟现实技术对手术进行仿真。虚拟手术仿真训练系统是一个专门用来模拟在手术过程可能遇到的各种现象的虚拟现实应用系统，它所涉及的内容包括对医学数据的交互与可视化，以及对于虚拟人体器官在虚拟手术器械作用下的各种变化的模拟和对操作人员的各种感官反馈（如视觉反馈和力反馈等）的模拟［１］。虚拟三维模型还可以帮助医生做好术前准备，通过虚拟内镜和虚拟手术，在真正手术前可以模拟整个手术过程［２］，并可以选择最安全有效的入路以避免实际手术中的风险，同时，这些模型可以传送到远程的影像和手术室中进行术前会诊［３］。这些功能大大节约了培训医务人员的费用和时间，提高了手术的成功率，对改进医学教育与训练的模式，提高效率和质量，促进医学水平的提高有着非常重大的意义。

    ２国内外研究现状

    虚拟现实技术在医学上的应用起于１９８９年美国国立医学图书馆正式启动的“可视人计划”（ｖｉｓｉｂｌｅｈｕｍａｎｐｒｏｊｅｃｔ，ＶＨＰ），此后虚拟现实技术在鼻外科的应用得到越来越多的关注；１９９７年美国ＬｏｃｋｈｅｅＭａｒｔｉｎ公司开发了拥有视觉和触觉反馈装置的内窥镜鼻窦手术模拟器，其解剖模型基于由ＶｉｓｉｂｌｅＨｕｍａｎ数据集完成的３Ｄ重构，医生可以练习各种复杂的鼻窦手术，可以听到注射药物以后患者的心率，可以模拟手术切割组织时的触觉反馈以及肌肉的阻力。医生在模拟器的假人Ｍａｒｔｉｎ的鼻部插入内窥镜以及手术过程的计算机屏幕显示。

    １９９８年德国美因兹大学医院研制的鼻内镜模拟器（ｎａｓａｌｅｎｄｏｓｃｏｐｙｓｉｍｕｌａｔｏｒ，ＮＥＳ）融合了电脑成像和虚拟内镜技术，是可用于鼻内镜和经鼻鼻窦手术的交互式训练系统。它包括图形工作站、测量内镜和手术器械位置的跟踪系统、头部模型、鼻腔鼻窦的图形数据集和相关软件，并且拥有