[发明专利]一种基于虚拟现实技术的穿刺手术模拟方法

说明书

本发明涉及一种基于虚拟现实技术的穿刺手术模拟方法，方法包括：S1、基于指定的DICOM图像，在虚拟场景中构建三维立体的人体模型，所述人体模型为与真实人体比例相同的模型；S2、借助于虚拟仿真系统的辅助设备，接收操作员对虚拟仿真系统中所述人体模型的操作指令并执行，以实现基于人体模型模拟粒子穿刺手术；S3、依据执行的操作指令的轨迹，获取用于评价的粒子穿刺手术中穿刺针的动态位置信息。本发明的方法充分考虑了可用性和可靠性，有效实现粒子穿刺手术的虚拟仿真。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术，尤其涉及一种基于虚拟现实技术的穿刺手术模拟方法。

背景技术

随着医疗技术和信息技术的日益进步与不断结合，以计算机技术为基础的虚拟现实技术，已渗透于医学的各个领域，虚拟医院、虚拟实验室、虚拟人体、可视化医疗等相继出现，虚拟现实技术是由计算机产生一个集视、听、触等感觉于一体的交互式虚拟环境出。虚拟现实技术是在计算机图形学、计算机仿真技术、多媒体技术、图像处理与模式识别、人工智能技术等基础，上发展起来的交叉学科，虚拟手术成为医学领城重要的研究方向。其中医疗辅助是其重要的一种应用，如何基于虚拟现实技术实现在虚拟场景中对穿刺手术进行预演和规划，成为当前亟需解决的技术问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种基于虚拟现实技术的穿刺手术模拟方法，其解决了现有技术中无法进行在人体外部进行模拟穿刺手术的问题，且操作过程比较安全。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明实施例提供一种基于虚拟现实技术的穿刺手术模拟方法，包括：

S1、基于指定的DICOM图像，在虚拟场景中构建三维立体的人体模型，所述人体模型为与真实人体比例相同的模型；

S2、借助于虚拟仿真系统的辅助设备，接收操作员对虚拟仿真系统中所述人体模型的操作指令并执行，以实现基于人体模型模拟粒子穿刺手术；

S3、依据执行的操作指令的轨迹，获取用于评价的粒子穿刺手术中穿刺针的动态位置信息。

可选地，还包括：

S4、接收生成手术导板的指令后，依据穿刺针的动态位置信息、每一位置信息所属的人体模型的关联信息生成携带穿刺针部分轨迹的手术导板；

基于3D打印技术打印手术导板；

或者，

接收生成手术导板的指令后，依据穿刺针的动态位置信息、每一位置信息所属的人体模型的关联信息生成携带穿刺针部分轨迹的手术导板，并自动化生成计量规划报告；

基于3D打印技术打印手术导板。

可选地，S1包括：

S11、基于指定的DICOM图像的大小和层间距，采用体绘制方式构建人体结构的可视化部位，所述可视化部位包括多角度用于切割展示的横切面视图，所述DICOM图像包括DICOM格式的CT图像，且人体结构的可视化部位为与CT图像中人体比例相同的模型；

S12、获取多角度的人体皮肤图像，对所述人体皮肤图像的深度图像和彩色图像进行预处理，并经过图像增强、点云计算与配准、数据融合和表面生成过程，完成人体结构的可视化部位中皮肤的三维重建，获得全方位表面皮肤的皮肤模型覆盖在可视化部位上作为三维立体的人体模型；

或者，