CN109841135A - 一种基于虚拟现实的手术训练方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于虚拟现实的手术训练方法及系统。所述方法包括:获取目标手术部位的三维模型,获得所述三维模型的属性信息,根据所述三维模型的所述属性信息,获取与所述属性信息所对应的虚拟信息,并显示在显示器上,然后获取对所述目标的操作信息;最后将所述操作信息与预定信息进行对比,对所述操作信息进行修正,获得对所述目标最优的下一步操作信息;并且,可以对用户的操作进行实时的监控以及校正。本发明通过获得目标手术部位的相关数据,用户可以对手术操作进行模拟、校核以及后续的最优操作信息,能够有效提高用户手术操作的效率、准确性、和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域,尤其涉及一种基于虚拟现实的手术训练方法及系统。
背景技术
虚拟现实(Virtual Reality简称VR)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。
随着社会的进步以及科技的发展,虚拟现实在医学上的应用越来越多。而虚拟现实在医学上的应用主要起源于医务人员对复杂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和令人鼓舞的应用前景。
现阶段的虚拟手术系统设计主要是通过对满足DICOM标准的医学图像数据进行读取与解析,经过预处理和图像分割,获取虚拟切片和三维重建所需的信息,利用三维重建得到逼真的三维图像,在复杂网格理论的基础上利用计算机图论优化算法对网格进行合理有限元建模。充分发挥三维模型立体感和多角度的优势,进而对需进行手术的部位进行分析并提供在三维虚拟空间进行交互操作,以方便医生对患者的病患部位进行观察和虚拟的手术模拟,从而做出及时、准确的诊断并确定手术方案;但是对于作为训练工具,它仅仅只有操作信息的显示,没有对用户错误的手术操作进行指正;另外,没有根据用户所作出的正确操作或错误操作作出最优的操作信息。
发明内容
本发明实施例提供一种基于虚拟现实的手术训练方法及系统,可以通过目标手术部位的相关数据,进而对手术操作的真实模拟,对用户手术操作进行校核以及后续的最优操作信息,能够有效提高用户手术操作的效率、准确性、和稳定性。
第一方面,本发明实施例提供一种基于虚拟现实的手术训练方法,包括:
获取目标的三维模型,根据所述三维模型得到所述三维模型的属性信息;
基于所述三维模型的属性信息,获取所述三维模型所对应的虚拟信息,并显示在显示器上;
根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标的操作信息;
将所述操作信息与预定信息进行对比,对所述操作信息进行修正,获得对所述目标最优的下一步操作信息。
第二方面,本发明实施例还提供了一种基于虚拟现实的手术训练系统,包括:
目标模块,用于获取目标的三维模型;
扫描模块,用于根据所述三维模型得到所述三维模型的属性信息;
数据处理模块,用于基于所述三维模型的属性信息,获取所述三维模型所对应的虚拟信息,并显示在显示器上;
操作模块,根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标的操作信息;
修正模块,用于将所述操作信息与预定信息进行对比,并对所述操作信息进行修正。
本发明实施例首先获取目标手术部位的三维模型,根据所述三维模型得到所述三维模型的属性信息,基于所述三维模型的属性信息,获取所述三维模型所对应的虚拟信息,并显示在显示器上,然后根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标的操作信息;最后将所述操作信息与预定信息进行对比,对所述操作信息进行修正,获得对所述目标最优的下一步操作信息;并且,可以对用户的操作进行实时的监控以及校正。本发明通过获得目标手术部位的相关数据,用户可以对手术操作进行模拟、校核以及后续的最优操作信息,能够有效提高用户手术操作的效率、准确性、和稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的手术训练方法的流程示意图。
图2为本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的手术训练系统的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的手术训练系统中的扫描模块的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的手术训练系统中的数据处理模块的结构示意图。
图5为本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的手术训练系统中的操作模块的结构示意图。
图6为本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的手术训练系统中的修正模块的结构示意图。
图7为本发明实施例提供的服务器的结构示意图。
具体实施方式
请参照图式,其中相同的组件符号代表相同的组件,本发明的原理是以实施在一适当的运算环境中来举例说明。以下的说明是基于所例示的本发明具体实施例,其不应被视为限制本发明未在此详述的其它具体实施例。
在以下的说明中,本发明的具体实施例将参考由一部或多部计算机所执行的步骤及符号来说明,除非另有述明。因此,这些步骤及操作将有数次提到由计算机执行,本文所指的计算机执行包括了由代表了以一结构化型式中的数据的电子信号的计算机处理单元的操作。此操作转换该数据或将其维持在该计算机的内存系统中的位置处,其可重新配置或另外以本领域测试人员所熟知的方式来改变该计算机的运作。该数据所维持的数据结构为该内存的实体位置,其具有由该数据格式所定义的特定特性。但是,本发明原理以上述文字来说明,其并不代表为一种限制,本领域测试人员将可了解到以下所述的多种步骤及操作亦可实施在硬件当中。
本发明的原理使用许多其它泛用性或特定目的运算、通信环境或组态来进行操作。所熟知的适合用于本发明的运算系统、环境与组态的范例可包括(但不限于)手持电话、个人计算机、服务器、多处理器系统、微电脑为主的系统、主架构型计算机、及分布式运算环境,其中包括了任何的上述系统或装置。
以下将分别进行详细说明。
本实施例将从髋臼手术的训练系统的角度进行描述。
请参阅图1,图1为本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的手术训练方法的流程示意图,本实施例的基于虚拟现实的手术的训练方法包括:
步骤S101,获取目标的三维模型,根据所述三维模型得到所述三维模型的属性信息。
其中,以髋臼手术为例,上述三维模型的属性信息可以包括患者髋臼的质量和体积,当然除此之外该三维模型的属性信息还可以包括比如患者髋臼部位的外形、骨骼位置以及形状大小等属性,在此不做赘述。
在本发明实施例当中,具体的,首先要获得目标手术部位的属性信息,该属性信息可以包括目标手术部位的质量、体积、外形、骨骼位置以及形状大小等属性,然后根据上述属性信息对目标手术部位进行建模;
其中,上述获取目标手术部位的属性信息可以有很多种,比如可以采用螺旋CT扫描得到的患者髋臼部位断层序列图像,图像格式为DICOM3.0。另外,在其他实施例当中,可以根据官方数据库中得到有关髋臼部位的相关数据,虽然人与人之间的髋臼部位不相同,但是可以对目标手术部位有一个大致了解。
步骤S102,基于所述三维模型的属性信息,获取所述三维模型所对应的虚拟信息,并显示在显示器上。
其中,上述虚拟信息可以包括目标手术部位中相关骨组织的数据信息。
具体的,对所述目标手术部位进行手术时,需要获得相关骨组织的数据,例如髋臼骨折所发生的位置以及产生的位移等信息。
另外,本实施例可以首先根据所述目标手术部位的断层序列图像进行三维体数据的重建,即系统直接读取DICOM格式的CT断层序列图像,同时进行重建得到三维体数据,重建后的体数据中每个体素的值是组织在该点的CT值;随后,使用阈值分割方法提取所述目标手术部位的数据,并通过交互的选取与所述目标手术部位相关的所述三维体数据中的数据,获得所述目标手术部位所对应的虚拟信息,并显示在所述显示器上。
步骤S103,根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标的操作信息。
在本发明实施例中,根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标的操作信息的具体步骤包括:
读取所述显示器上的所述虚拟信息;
根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标手术部位的操作信息。
在显示器上所显示的虚拟信息,只是对所述三维模型经扫描后分析得出的属性信息,因此,在本步骤中,应当根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标手术部位的操作信息。
其中,所述操作信息包括用户所选用刀具种类、落刀位置、开口深度以及长度等等,用户根据所述操作信息对所述目标的手术部位进行手术。
步骤S104,将所述操作信息与预定信息进行对比,对所述操作信息进行修正,获得对所述目标最优的下一步操作信息。
在本发明实施例中,将所述操作信息与预定信息进行对比,对所述操作信息进行修正,获得对所述目标最优的下一步操作信息的具体操作步骤包括:
记录所述目标手术部位的操作信息;
将所述操作信息与所述预定信息进行对比,在所述显示器上对所述操作信息进行修正;
根据所述操作信息与所述预定信息的对比,获得对所述目标最优的下一步操作信息。
其中,将所述操作信息与所述预定信息进行对比,在所述显示器上对所述操作信息进行修正这一步骤,在用户根据所述操作信息完成本轮操作后,对用户操作细节进行修正和指正,具体步骤包括:
获取用户对所述目标手术部位的操作信息;
读取存储器中的预定信息,并与所述用户的操作信息进行对比,若所述用户的操作信息与所述预定信息之间的差别在一定范围内时,不予指正;当超过该范围时,将与预定信息不同的地方单独拿出进行指正。
例如,用户所选择刀具的种类、落刀的位置、开口的深度以及宽度等。
另外,上述根据所述操作信息与所述预定信息的对比,获得对所述目标最优的下一步操作信息的具体步骤包括:
获取用户对所述目标手术部位的操作信息;
对已经进行手术的目标手术部位进行扫描,获取所述三维模型的属性信息;
根据所述操作信息、所述三维模型的属性信息以及存储器中的手术信息,对目标手术部位作出最优的下一步操作信息。
其中,上述存储器中的手术信息可以是历史髋臼手术的操作记录等,结合多方面的信息对目标手术部位作出最优的下一步操作信息。
另外,当所述用户给所述目标手术部位进行手术时,还对用户的操作进行了监控和记录,比如所述用户利用手术刀给所述目标手术部位切割的深度、位置等,当用户出现明显错误时,将会给出报警提示,在所述显示器上予以指正。
由上可知,本发明提供了一种基于虚拟现实的髋臼手术训练方法,所述训练方法根据扫描所述目标手术部位得到所述三维模型的属性信息,基于所述三维模型的属性信息,获取所述三维模型所对应的虚拟信息,并显示在显示器上,然后根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标的操作信息;最后将所述操作信息与预定信息进行对比,对所述操作信息进行修正,获得对所述目标最优的下一步操作信息;另外,当所述用户给所述目标手术部位进行手术时,还对用户的操作进行了监控和记录,使得用户能够在整个模拟过程中更好的完成手术,能够有效提高用户手术操作的效率、准确性、和稳定性。
为了便于更好的实施本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的髋臼手术训练方法,本发明实施例还提供了一种基于虚拟现实的髋臼手术训练系统,具体实现细节可以参考方法实施例中的说明。
请参阅图2,图2为本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的髋臼手术训练系统的结构示意图,该基于虚拟现实的髋臼手术训练系统包括:目标模块201、扫描模块202、数据处理模块203、操作模块204以及修正模块205;
所述目标模块201,用于获取目标的三维模型,主要用于定位所述三维模型的位置;
所述扫描模块202,用于根据所述三维模型得到所述三维模型的属性信息,所述三维模型的所述属性信息可以包括患者髋臼的质量和体积;
所述数据处理模块203,用于基于所述三维模型的属性信息,获取所述三维模型所对应的虚拟信息,并显示在显示器上,其中所述虚拟信息可以包括目标手术部位中相关骨组织的数据信息;
所述操作模块204,根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标的操作信息,其中,所述操作信息包括用户所选用刀具、落刀位置、开口深度以及长度等等;
所述修正模块205,用于将所述操作信息与预定信息进行对比,并对所述操作信息进行修正。
进一步的,如图3所示,在该基于虚拟现实的髋臼手术训练系统中,所述扫描模块202具体包括:目标扫描单元2021、图像生成单元2022;
目标扫描单元2021,用于对所述目标进行扫描,获得所述目标的三维模型;
图像生成单元2022,用于根据所述目标的三维模型得到所述目标手术部位的断层序列图像。
其中,以髋臼手术为例,上述三维模型的属性信息可以包括患者髋臼的质量和体积,除此之外,该三维模型的属性信息还可以包括患者髋臼部位的外形、骨骼位置以及形状大小等属性,在此不做赘述。
在本发明实施例当中,具体的,首先要获得目标手术部位的属性信息,该属性信息可以包括目标手术部位的质量、体积、外形、骨骼位置以及形状大小等属性,然后根据上述属性信息对目标手术部位进行建模;
其中,上述获取目标手术部位的属性信息可以有很多种,比如可以采用螺旋CT扫描得到的患者髋臼部位断层序列图像,图像格式为DICOM3.0。另外,在其他实施例当中,可以根据官方数据库中得到有关髋臼部位的相关数据,虽然人与人之间的髋臼部位不相同,但是可以对目标手术部位有一个大致了解。
进一步的,如图4所示,在该基于虚拟现实的髋臼手术训练系统中,所述数据处理模块203包括:数据重建单元2031、数据处理单元2032;
数据重建单元2031,用于根据所述目标手术部位的断层序列图像进行三维体数据的重建;
数据处理单元2032,用于使用阈值分割方法提取所述目标手术部位的数据,并通过交互的选取与所述目标手术部位相关的所述三维体数据中的数据,获得所述目标手术部位所对应的虚拟信息,并显示在所述显示器上。
其中,上述虚拟信息可以包括目标手术部位中相关骨组织的数据信息。
具体的,对所述目标手术部位进行手术时,需要获得相关骨组织的数据,例如髋臼骨折所发生的位置以及产生的位移等信息。
另外,本实施例可以首先根据所述目标手术部位的断层序列图像进行三维体数据的重建,即系统直接读取DICOM格式的CT断层序列图像,同时进行重建得到三维体数据,重建后的体数据中每个体素的值是组织在该点的CT值;随后,使用阈值分割方法提取所述目标手术部位的数据,并通过交互的选取与所述目标手术部位相关的所述三维体数据中的数据,获得所述目标手术部位所对应的虚拟信息,并显示在所述显示器上。
进一步的,如图5所示,在该基于虚拟现实的髋臼手术训练系统中,所述操作模块包括204:数据读取单元2041、数据转换单元2042;
数据读取单元2041,用于读取所述显示器上的所述虚拟信息;
数据转换单元2042,用于根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标手术部位的操作信息。
在显示器上所显示的虚拟信息,只是对所述三维模型经扫描后分析得出的属性信息,因此,在本步骤中,应当根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标手术部位的操作信息。
其中,所述操作信息包括用户所选用刀具的种类、落刀位置、开口深度以及长度等等,用户根据所述操作信息对所述目标的手术部位进行手术。
进一步的,如图6所示,在该基于虚拟现实的髋臼手术训练系统中,所述修正模块205包括:数据记录单元2051、数据修正单元2052、数据输出单元2053;
数据记录单元2051,用于记录所述目标手术部位的操作信息;
数据修正单元2052,用于将所述操作信息与所述预定信息进行对比,在所述显示器上对所述操作信息进行修正;
数据输出单元2053,用于根据所述操作信息与所述预定信息的对比,获得对所述目标最优的下一步操作信息。
其中,将所述操作信息与所述预定信息进行对比,在所述显示器上对所述操作信息进行修正这一步骤,在用户根据所述操作信息完成本轮操作后,对用户操作细节进行修正和指正,具体步骤包括:
获取用户对所述目标手术部位的操作信息;
读取存储器中的预定信息,并与所述用户的操作信息进行对比,若所述用户的操作信息与所述预定信息之间的差别在一定范围内时,不予指正;当超过该范围时,将与预定信息不同的地方单独拿出进行指正。
例如,用户所选择刀具的种类、落刀的位置、开口的深度以及宽度等。
另外,上述根据所述操作信息与所述预定信息的对比,获得对所述目标最优的下一步操作信息的具体步骤包括:
获取用户对所述目标手术部位的操作信息;
对已经进行手术的目标手术部位进行扫描,获取所述三维模型的属性信息;
根据所述操作信息、所述三维模型的属性信息以及存储器中的手术信息,对目标手术部位作出最优的下一步操作信息。
其中,上述存储器中的手术信息可以是历史髋臼手术的操作记录等,结合多方面的信息对目标手术部位作出最优的下一步操作信息。
由上可知,本发明提供了一种基于虚拟现实的髋臼手术训练方法,所述训练方法根据扫描所述目标手术部位得到所述三维模型的属性信息,基于所述三维模型的属性信息,获取所述三维模型所对应的虚拟信息,并显示在显示器上,然后根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标的操作信息;最后将所述操作信息与预定信息进行对比,对所述操作信息进行修正,获得对所述目标最优的下一步操作信息;另外,当所述用户给所述目标手术部位进行手术时,还对用户的操作进行了监控和记录,使得用户能够在整个模拟过程中更好的完成手术,能够有效提高用户手术操作的效率、准确性、和稳定性。
相应的,本发明实施例还提供一种服务器300,如图7所示,该服务器300
包括射频(RF,Radio Frequency)电路301、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器302、输入单元303、电源304、无线保真(WiFi,Wireless Fidelity)模块305、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器306等部件。本领域技术人员可以理解,图7中示出的移动终端结构并不构成对移动终端的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
射频电路301可用于收发信息,或通话过程中信号的接收和发送,特别地,将基站的下行信息接收后,交由一个或者一个以上处理器306处理;另外,将涉及上行的数据发送给基站。通常,射频电路301包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、用户身份模块(SIM,Subscriber Identity Module)卡、收发信机、耦合器、低噪声放大器(LNA,Low Noise Amplifier)、双工器等。此外,射频电路301还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。该无线通信可以使用任一通信标准或协议,包括但不限于全球移动通讯系统(GSM,Global System of Mobile communication)、通用分组无线服务(GPRS,GeneralPacket Radio Service)、码分多址(CDMA,Code Division Multiple Access)、宽带码分多址(WCDMA,Wideband Code Division Multiple Access)、长期演进(LTE,Long TermEvolution)、电子邮件、短消息服务(SMS,Short Messaging Service)等。
存储器302可用于存储应用程序和数据。存储器302存储的应用程序中包含有可执行代码。应用程序可以组成各种功能模块。处理器306通过运行存储在存储器302的应用程序,从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器302可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据移动终端的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器302可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地,存储器302还可以包括存储器控制器,以提供处理器306和输入单元303对存储器302的访问。
输入单元303可用于接收其他设备发送的信息,以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。再将输入的信息送给处理器306,并能接收处理器306发来的命令并加以执行。输入单元303还可以包括其他输入设备。具体地,其他输入设备可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、鼠标、操作杆等中的一种或多种。
服务器还包括给各个部件供电的电源304(比如电池)。优选的,电源可以通过电源管理系统与处理器306逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源304还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
无线保真(WiFi)属于短距离无线传输技术,终端通过无线保真模块305可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等,它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图5示出了无线保真模块305,但是可以理解的是,其并不属于服务器的必须构成部分,完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。
处理器306是控制中心,利用各种接口和线路连接各个部分,通过运行或执行存储在存储器302内的应用程序,以及调用存储在存储器302内的数据,执行各种功能和处理数据,从而进行整体监控。可选的,处理器306可包括一个或多个处理核心;优选的,处理器306可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器306中。
处理器306用于实现以下功能:获取目标手术部位的位置,并扫描所述目标手术部位得到所述三维模型的属性信息,其中,所述三维模型的所述属性信息可以包括患者髋臼的质量和体积,基于所述三维模型的属性信息,获取所述三维模型所对应的虚拟信息,并显示在显示器上,然后根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标的操作信息,其中,所述操作信息包括用户所选用刀具的种类、落刀位置、开口深度以及长度,最后将所述操作信息与存储器中的预定信息进行对比,对所述操作信息进行修正,获得对所述目标最优的下一步操作信息。
具体实施时,以上各个模块可以作为独立的实体来实现,也可以进行任意组合,作为同一或若干个实体来实现,以上各个模块的具体实施可参见前面的方法实施例,在此不再赘述。
需要说明的是,本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于计算机可读存储介质中,如存储在终端的存储器中,并被该终端内的至少一个处理器执行,在执行过程中可包括如信息发布方法的实施例的流程。其中,存储介质可以包括:只读存储器(ROM,Read OnlyMemory)、随机存取记忆体(RAM,Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例提供的一种基于虚拟现实的髋臼手术训练方法和系统进行了详细介绍,其各功能模块可以集成在一个处理芯片中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种基于虚拟现实的手术训练方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取目标的三维模型,根据所述三维模型得到所述三维模型的属性信息;
基于所述三维模型的属性信息,获取所述三维模型所对应的虚拟信息,并显示在显示器上;
根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标的操作信息;
将所述操作信息与预定信息进行对比,对所述操作信息进行修正,获得对所述目标最优的下一步操作信息。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的手术训练方法,其特征在于,获取目标的三维模型,根据所述三维模型得到所述三维模型的属性信息的具体步骤包括:
对所述目标进行扫描,获得所述目标的三维模型;
根据所述目标的三维模型得到所述目标手术部位的断层序列图像。
3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的手术训练方法,其特征在于,基于所述三维模型的属性信息,获取所述三维模型所对应的虚拟信息,并显示在显示器上的具体步骤包括:
根据所述目标手术部位的断层序列图像进行三维体数据的重建;
使用阈值分割方法提取所述目标手术部位的数据,并通过交互的选取与所述目标手术部位相关的所述三维体数据中的数据,获得所述目标手术部位所对应的虚拟信息,并显示在所述显示器上。
4.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的手术训练方法,其特征在于,根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标的操作信息的具体步骤包括:
读取所述显示器上的所述虚拟信息;
根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标手术部位的操作信息。
5.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的手术训练方法,其特征在于,将所述操作信息与预定信息进行对比,对所述操作信息进行修正,获得对所述目标最优的下一步操作信息的具体步骤包括:
记录所述目标手术部位的操作信息;
将所述操作信息与所述预定信息进行对比,在所述显示器上对所述操作信息进行修正;
根据所述操作信息与所述预定信息的对比,获得对所述目标最优的下一步操作信息。
6.一种基于虚拟现实的髋臼手术训练系统,其特征在于,包括:
目标模块,用于获取目标的三维模型;
扫描模块,用于根据所述三维模型得到所述三维模型的属性信息;
数据处理模块,用于基于所述三维模型的属性信息,获取所述三维模型所对应的虚拟信息,并显示在显示器上;
操作模块,根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标的操作信息;
修正模块,用于将所述操作信息与预定信息进行对比,并对所述操作信息进行修正。
7.根据权利要求6所述的基于虚拟现实的手术训练系统,其特征在于,所述扫描模块包括:
目标扫描单元,用于对所述目标进行扫描,获得所述目标的三维模型;
图像生成单元,用于根据所述目标的三维模型得到所述目标手术部位的断层序列图像。
8.根据权利要求6所述的基于虚拟现实的手术训练系统,其特征在于,所述数据处理模块包括:
数据重建单元,用于根据所述目标手术部位的断层序列图像进行三维体数据的重建;
数据处理单元,用于使用阈值分割方法提取所述目标手术部位的数据,并通过交互的选取与所述目标手术部位相关的所述三维体数据中的数据,获得所述目标手术部位所对应的虚拟信息,并显示在所述显示器上。
9.根据权利要求6所述的基于虚拟现实的手术训练系统,其特征在于,所述操作模块包括:
数据读取单元,用于读取所述显示器上的所述虚拟信息;
数据转换单元,用于根据所述显示器上的所述虚拟信息,获取对所述目标手术部位的操作信息。
10.根据权利要求6所述的基于虚拟现实的手术训练系统,其特征在于,所述修正模块包括:
数据记录单元,用于记录所述目标手术部位的操作信息;
数据修正单元,用于将所述操作信息与所述预定信息进行对比,在所述显示器上对所述操作信息进行修正;
数据输出单元,用于根据所述操作信息与所述预定信息的对比,获得对所述目标最优的下一步操作信息。
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- 2017-11-29 CN CN201711228480.7A patent/CN109841135A/zh active Pending
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