基于Unity3D的神經(jīng)外科虛擬手術訓練軟件設計與開發(fā).pdf

1、研究數(shù)字化、高仿真度、強體感、有利于腦神經(jīng)外科微創(chuàng)執(zhí)刀醫(yī)生培養(yǎng)的手術訓練的系統(tǒng)技術以及裝置對腦神經(jīng)外科微創(chuàng)手術成功率的提高、專業(yè)外科醫(yī)生的培養(yǎng)具有重大研究和實踐意義。由于腦部結構復雜、神經(jīng)外科手術涉及面較廣，目前國內(nèi)主要針對組織形變、流血以及力反饋模塊的研究，還沒有成熟的手術工具功能設計技術以及手術過程實時渲染的方法。
　　針對以上問題，本文在研究組織形變、流血、力反饋模塊的基礎上，以手術工具功能設計和實時渲染為主要研究內(nèi)容，設計

2、并開發(fā)了基于Unity3D的神經(jīng)外科虛擬手術訓練軟件，本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1.為了提高虛擬手術過程的高仿真度，對手術過程進行實時渲染。本文設計了一種用于手術切割的實時渲染算法，解決了切割過程中切口紋理失真的問題，有效地提高了虛擬手術過程的真實感。
　　2.提出了一種基于AABB層次包圍盒與Mesh Collider碰撞檢測算法?；贏ABB包圍盒樹，向下查找與Mesh Collider接觸點的包圍盒，直到檢測所有接

3、觸點不在包圍盒內(nèi)或者接觸點與葉子包圍盒結點相交的判斷方法，得出碰撞檢測結果。
　　3.設計了雙極電凝器、棉片和手術刀等主要手術工具的功能。手術工具在碰撞檢測基礎上，查找精確的接觸點，改變手術對象模型結構和紋理，使其具有真實手術中的功能效果，并且手術工具之間可以相互配合使用。
　　4.設計并開發(fā)的虛擬手術訓練軟件集成了手術基礎訓練模塊和腫瘤切除模塊。手術基礎模塊使手術訓練者能熟練使用手術工具。腫瘤切除模塊主要使用手術工具對腫瘤