虛擬鼻腔鏡手術(shù)仿真系統(tǒng).pdf

1、鼻腔鏡手術(shù)創(chuàng)面小、恢復快,但由于鼻腔結(jié)構(gòu)復雜且手術(shù)操作難度大而難以掌握,而研究和應(yīng)用虛擬手術(shù)仿真技術(shù),研制虛擬鼻腔鏡手術(shù)仿真訓練系統(tǒng)可以使學習者沉浸于虛擬的場景內(nèi),體驗并學習如何應(yīng)付各種臨床手術(shù)的實際情況,可以通過視、觸覺感知學習各種手術(shù)實際操作.這樣大大節(jié)約了教學訓練的費用和時間,使非熟練人員實習手術(shù)的內(nèi)險性大大降低,是未來外科手術(shù)的重要應(yīng)用需求.該文在鼻腔鏡外科手術(shù)仿真的應(yīng)用背景下,為了滿足其手術(shù)仿真的特殊性能需求,研究計算量小并保

2、持真實感的面緩制物理模型、彈性有限元方法;研究虛擬鼻腔組織器官的彈性形變模型及其預處理算法;研究基于面繪制的碰撞檢測算法和基于質(zhì)點—彈簧—阻尼模型的實時力反饋技術(shù).文中闡述的理論和方法適用于虛擬外科手術(shù)中的彈性形變物體,且都基于線性彈性理論以及有限元模型.其物理模型和力反饋模型能夠?qū)Π瑪?shù)千個結(jié)點的模型進行實時的形變和力反饋計算,通過對這些方法的研究和應(yīng)用,實現(xiàn)了一套虛擬鼻腔鏡手術(shù)仿真系統(tǒng),該系統(tǒng)針對四類手術(shù)操作,通過力反饋交互設(shè)備對由