[发明专利]一种医疗手术模拟方法及系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种医疗手术模拟方法及系统。

【背景技术】

目前，增强现实(Augmented Reality，AR)技术是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,听觉信息,味觉信息,触觉信息等)通过计算机科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到类似现实或者超越现实的感官体验。利用AR技术，能够将真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

目前，AR技术已经应用于医疗手术的模拟，利用AR技术进行医疗手术的模拟具有无损伤性、可重复性和可指定性等优点。

但是，在将AR技术应用到医疗手术领域时，用户通过AR设备呈现的手术场景中同时包含真实物体与虚拟物体，而虚拟物体和真实物体之间存在的遮挡关系将直接影响用户能够看到的场景。例如，在AR显示的医疗手术场景中，用户使用真实的手术刀对虚拟病人进行手术时，当找到合适的切入点之后，若当前视角下虚拟病人的某个组织(比如皮肤等软组织)挡住了手术刀，那么当用户使用手术刀不断深入虚拟病人体内的过程中，以及用户真正操刀对虚拟病人的病变组织进行切除时，用户很难直观地观察出手术刀的当前位置、进入虚拟病人体内的深度以及真实的手术刀在虚拟病人体内的走向。

【发明内容】

有鉴于此，本发明实施例提供了一种医疗手术模拟方法及系统，用以解决现有技术中使用AR技术进行医疗手术模拟时存在虚拟物体遮挡真实物体的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种医疗手术模拟方法，包括：

在通过增强现实AR设备显示医疗手术场景的过程中，获取医疗手术场景中的虚拟物体与真实物体之间的相对位置关系；

当所述相对位置关系满足指定条件时，对所述虚拟物体中的指定部位的透明度进行调节，使所述指定部位的透明度为除完全不透明以外的透明度；

显示所述真实物体以及透明度调节后得到的虚拟物体。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在通过所述AR设备显示所述医疗手术场景之前，所述方法还包括：

获取用户的操作信息；

根据所述操作信息，确定所述医疗手术场景中待显示的虚拟物体；

获取所述虚拟物体的建模数据；

根据所述建模数据，生成所述虚拟物体。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：

根据所述虚拟物体与所述真实物体之间的相对位置关系，模拟所述虚拟物体与所述真实物体之间的受力状态；

根据所述虚拟物体与所述真实物体之间的受力状态，获取反馈力的大小；

根据所述反馈力的大小，显示所述虚拟物体在受到所述反馈力的过程中的形态变化。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：

当所述虚拟物体与所述真实物体之间的相对位置关系为交叉关系时，判断出所述相对位置关系满足所述指定条件。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，对所述虚拟物体中的指定部位的透明度进行调节，包括：

获取所述虚拟物体与所述真实物体之间的交叉部位，以作为所述虚拟物体中的指定部位；

对所述指定部位的透明度进行调节，使所述指定部位的透明度为除完全不透明以外的透明度。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，

另一方面，本发明实施例提供了一种医疗手术模拟系统，包括：

第一获取单元，用于在通过增强现实AR设备显示医疗手术场景的过程中，获取医疗手术场景中的虚拟物体与真实物体之间的相对位置关系；

调节单元，用于当所述相对位置关系满足指定条件时，对所述虚拟物体中的指定部位的透明度进行调节，使所述指定部位的透明度为除完全不透明以外的透明度；

显示单元，用于显示所述真实物体以及透明度调节后得到的虚拟物体。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述系统还包括：

第二获取单元，用于获取用户的操作信息；

确定单元，用于根据所述操作信息，确定所述医疗手术场景中待显示的虚拟物体；

第三获取单元，用于获取所述虚拟物体的建模数据；

生成单元，用于根据所述建模数据，生成所述虚拟物体。