虚拟现实技术在医学手术仿真训练中的实现与应用
1、VR在医学手术仿真训练中的意义
虚拟现实在医学上的应用起源于医务人员对复杂的三维医学解剖体数据的可视化需求,进而发展到能对可视化的数据进行实时操作,从而建立可供手术和手术前规划使用的虚拟环境。在医学手术教学和仿真训练等方面,虚拟现实技术有着不可替代的和令人鼓舞的应用前景。在对病人实施复杂手术之前,医生可以先用虚拟现实系统进行练习,把通过CT、MRI获取的病人的真实图象送入仿真系统,医生就可以对实际手术作出相应的规划,从而可预见难以预料的复杂性。运用该技术可以使医务工作者沉浸于虚拟的场景内,体验并学习如何应付各种临床手术的实际情况,可以通过视、听、触觉感知并学习各种手术实际操作。这样大大的节约了培训医务人员的费用和时间,使非熟练人员实习手术的风险性大大降低,并利用专家学者的手术经验和实例对年轻医生特别是小医院、边远地区医院的医生进行培训,这对提高医学教育与训练的效率和质量以及改善我国医学手术水平发展不平衡的现状有着非常重大的意义。
2、国内外的现状及分析
目前与医学相关的虚拟现实应用主要包括:手术,内窥镜检查和放射外科等。其中,虚拟医学手术仿真训练是一种技术难度较大的应用。与其它虚拟现实应用相比,它的特点是:
•虚拟场景复杂;需要产生多层次、多种形态、相联关系复杂的三维虚拟人体组织;
•人机交互性强,要求定位和反馈精确度高。
当前,国外已经有许多研究机构和商业公司对医学虚拟现实尤其是在虚拟医学手术仿真训练等方面都进行了一定的研究和实践。如美国达特茅斯医学院开发的“交互式多媒体虚拟现实系统”。对于手术训练方面处于较前沿的是美国波士顿力学研究中心,他们采用的方式是利用偏振眼镜观看场景、虚拟手术器械模拟操作,该方法还处





