基于力反饋的心血管介入虛擬手術(shù)仿真與評(píng)價(jià).pdf

1、虛擬手術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要應(yīng)用，對(duì)手術(shù)技巧培訓(xùn)和術(shù)前規(guī)劃與預(yù)演有重大意義。心血管介入虛擬手術(shù)中，醫(yī)生使用特定裝置與仿真的虛擬手術(shù)環(huán)境進(jìn)行交互，以模擬真實(shí)手術(shù)操作?；诹Ψ答伒男难芙槿胩摂M手術(shù)不僅能提供視覺(jué)仿真，還能提供力反饋功能，可以提高心血管介入虛擬手術(shù)仿真的逼真度。
　　本文介紹了心血管介入手術(shù)流程，分析了心血管介入虛擬手術(shù)仿真需求；研究了虛擬手術(shù)仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和力反饋實(shí)現(xiàn)原理，并分析了力反饋裝置設(shè)計(jì)和衡量的主要考

2、慮因素。
　　本文介紹了虛擬手術(shù)仿真器研發(fā)流程，心血管介入虛擬手術(shù)仿真器基本功能構(gòu)成和硬件構(gòu)成。從仿真器機(jī)械結(jié)構(gòu)整體布局和力反饋執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)兩方面，闡述了基于力反饋的心血管介入虛擬手術(shù)仿真器機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；從控制柜設(shè)計(jì)和限位保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)兩方面，闡述了基于力反饋的心血管介入虛擬手術(shù)仿真器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　本文完成了仿真器輔助介入器械的集成和輔助介入操作仿真信號(hào)的采集，并實(shí)現(xiàn)了輔助介入器械硬件和仿真軟件的通信。輔助介入操作的仿真

3、是心血管介入虛擬手術(shù)仿真的重要組成部分。本文針對(duì)X光腳踏開(kāi)關(guān)踩踏、造影劑注射和球囊加壓泵加壓等輔助介入操作輔助介入操作特征設(shè)計(jì)了相應(yīng)的采集裝置和電路。將輔助器械集成進(jìn)入仿真器整個(gè)系統(tǒng)，并且實(shí)現(xiàn)了輔助介入器械硬件和仿真軟件的通信。
　　通過(guò)與本課題組軟件開(kāi)發(fā)人員共同工作有效整合硬件和軟件，基本完成仿真器系統(tǒng)集成。設(shè)計(jì)了血管介入虛擬手術(shù)示例，并依據(jù)示例設(shè)計(jì)虛擬手術(shù)單步驟、多步驟和完整實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了虛擬手術(shù)仿真器的手術(shù)培訓(xùn)效果。