１９９８年美国俄亥俄州立大学的Ｒａｄｍａｎ等研制成功了功能性鼻内镜鼻窦手术模拟器。该模拟器实现了在手术器械的不同压力、拉力作用下鼻腔软组织器官表现出较逼真的不同程度反馈力，有助于年轻医师理解鼻腔、鼻窦的三维解剖结构，能够以交互的、无损伤的方式进行功能性鼻内镜手术训练，但在多自由度的触觉反馈处理上还有欠缺。２０００年日本国家产业技术综合研究所开发了世界上第一个可用于内镜鼻窦手术培训的鼻旁窦精确模型ＳｕｒｇＲｅａｄｙ。这一模型基于人体的ＣＴ图像，利用ＲＴ材料和树脂复膜重建鼻腔结构，使手术者可以利用包括手术钳在内的实际手术器械进行技巧训练，手术者能够感受逼真的人体反应。

    ２００１年我国解放军总医院开发了虚拟鼻腔镜手术仿真训练系统，这是我国第一个基于力反馈设备的虚拟手术仿真系统。训练系统以图形工作站为核心承担三维视景实时绘制、碰撞检测、模型形变等运算工作，而真实感力反馈的工作由ＰＨＡＮＴＯＭ力反馈设备承担，通过信号放大，其精度可达０．０３ｍｍ，能充分满足微创手术仿真的需要。同时它还以笔杆式交互结构来模拟手术器械，触觉等力反馈精度可达０．２５牛顿，通过大于３０Ｈｚ的反馈频率能较好地模拟出手术中的阻力、摩擦力等效果。

    ２００３年瑞士的伯尔尼大学研制的经鼻手术模拟器可以帮助没有进行过经鼻手术培训的医生利用真实患者的数据学习和练习经鼻手术。但是模拟器缺乏力反馈装置、操纵杆的精细运动欠佳且实时性差。

    ３关键技术分析

    ３．１数据采集数据采集

    数据采集数据采集是创建手术仿真训练统的第一步，一般分为ＣＴ、ＭＲＩ、断层光学照片３种形式。

    １９９４年Ｃｏｌｏｒａｄｏ大学的健康科学中心获得了一组由男性志愿者提供的包括ＣＴ、ＭＲＩ和断层光学照片的数据集，切片间距１．０ｍｍ，共有１８７８个横断面［９］。在此基础上，建立了数字化的三维解剖结构图谱，这是人类在信息技术基础上建立数字化解剖学的首例尝试。自此之后，韩国和中国相继拥有了自己的可视韩国人［１０］、可视中国人［１１］。由于眼、耳、鼻、喉等器官较小，结构精细，在后期分割的时候需要高分辨率的图像，且该部位的血管较细、行径曲折，对灌注液的浓度、压力及颜色也有特殊要求，首都医科大学附属北京同仁医院耳鼻咽喉头颈外科与第一军医大学解剖教研室合作，对标本的预处理、铣削精度及图像采集进行了改进，获取了１３８９张头部标本的组织学切片、灌注前后头颈部断层ＣＴ６４４张和ＭＲＩ９３张，以满足鼻腔、鼻窦及内耳等局部精细器官三维重建的需要。