虛擬現實仿真技術在醫(yī)學手術的應用
虛擬現實技術和現代醫(yī)學的飛速發(fā)展以及兩者之間的融合使得虛擬現實技術已開始對生物醫(yī)學領域產生重大影響,目前正處于應用虛擬現實的初級階段,其應用范圍包括從建立合成藥物的分子結構模型到各種醫(yī)學模擬,以及進行解剖和外科手術教育等。當前計算機經常被用來設計各種合成藥物,虛擬仿真器允許研究人員測試各種新藥物的特性,如北卡羅來那大學使用的Grope III 虛擬仿真器,它可以是研究人員看到或感受到一種藥物分子是如何與其他生物化學物質相互作用的,這些先進的儀器和技術大大加速了用于各種疾病的藥物開發(fā)過程。
用于醫(yī)學方面的虛擬現實應用程序可以將由CAT(計算機軸向層析X射線攝影)或MRI(磁共振成像)生成的二維圖像與體視圖像組合起來,然后用立體眼鏡觀察,醫(yī)生可以用這種技術進行診斷,而不必進行一些侵入性的醫(yī)療步驟。
使用虛擬現實技術還可以進行人體解剖仿真,醫(yī)學院的學生們可以不必局限于書本和尸體,為了了解人體解剖學的復雜性,可以使用一個虛擬的病人。外科手術仿真類似于解剖仿真但要了解更多的、有關各種器官和肌肉的性能與行為方面的知識,為了修補、移植或摘除某些組織和器官,外科醫(yī)生必須與人體打交道,將空間跟蹤定位裝置固定在虛擬手術刀或手術剪上,虛擬現實系統(tǒng)就可以監(jiān)視和記錄外科醫(yī)生的位置和方向。該外科醫(yī)生帶一個虛擬頭盔顯示器就可以看到一個虛擬的人體立體視圖,該虛擬人體具有正在工作的肌肉骨骼系統(tǒng)和完整得到相互作用的器官系統(tǒng),因而它能向真實的人體一樣具有生命力。
外科手術仿真器使得外科醫(yī)生在做一次比較復雜的外科手術之前可以先進行練習,然后將練習的成果應用于實際手術之中。他們可以對各種各樣的病歷進行演練甚至可以使用根據某個病人的特點而形成的真實計算機三維人體模型。這種事先的演給病人為醫(yī)生給病人進行成功的手術創(chuàng)造了可能
對病人實施外科手術之前,外科醫(yī)生可以先用虛擬現實系統(tǒng)進行練習。如果將該病人的真實形象(利用計算機軸向層析X射線攝影、磁共振成像、或其他成像技術獲?。┧腿敕抡嫦到y(tǒng),外科醫(yī)生就可以對實際的外科手術作出相應的規(guī)劃,因而使得他可以預料到難以預料到的某些復雜性。利用虛擬現實技術進行虛擬外科手術還可以為那些剛走上工作崗位的醫(yī)生或醫(yī)學院的學生提供更多的機會去演練以前從未做過的手術。
在虛擬外科手術中,外科醫(yī)生戴著可以顯示計算機生成立體圖像的頭盔顯示器,頭盔上裝有空間跟蹤定位器,顯示的圖像始終跟蹤著外科醫(yī)生的視線,當外科醫(yī)生轉動頭部時,空間跟蹤定位器就發(fā)信號給虛擬現實系統(tǒng)去調整仿真中的視圖。當外科醫(yī)生用頭盔顯示器看著虛擬手術臺上的用計算機制作的三維仿真人體模型時,頭盔顯示器同時可以顯示出該虛擬病人的血壓、心率或其他生理信息。
在虛擬外科手術中,外科醫(yī)生戴著數據手套,拿著虛擬手術刀,數據手套上也配備位置跟蹤定位裝置,這樣虛擬現實系統(tǒng)便可以準確的跟蹤人體的運動和位置,以及在醫(yī)生和虛擬病人之間的手術動作。一些類似手術儀器、而且可以提供力反饋的設備正在研制當中,他們可以提供手術刀或其他器械通過虛擬肌肉是的真實阻力。
完成一次虛擬手術后外科醫(yī)生還可以按一下復位按鈕重復進行。如果虛擬病人死了還可以讓他馬上起死回生,以便是外科醫(yī)生重頭開始,重復練習,積累經驗,從而增加實際手術的成功率。
虛擬現實技術和現代醫(yī)學的飛速發(fā)展以及兩者之間的融合使得虛擬現實技術已開始對生物醫(yī)學領域產生重大影響,目前正處于應用虛擬現實的初級階段,其應用范圍包括從建立合成藥物的分子結構模型到各種醫(yī)學模擬,以及進行解剖和外科手術教育等。當前計算機經常被用來設計各種合成藥物,虛擬仿真器允許研究人員測試各種新藥物的特性,如北卡羅來那大學使用的Grope III 虛擬仿真器,它可以是研究人員看到或感受到一種藥物分子是如何與其他生物化學物質相互作用的,這些先進的儀器和技術大大加速了用于各種疾病的藥物開發(fā)過程。
用于醫(yī)學方面的虛擬現實應用程序可以將由CAT(計算機軸向層析X射線攝影)或MRI(磁共振成像)生成的二維圖像與體視圖像組合起來,然后用立體眼鏡觀察,醫(yī)生可以用這種技術進行診斷,而不必進行一些侵入性的醫(yī)療步驟。
使用虛擬現實技術還可以進行人體解剖仿真,醫(yī)學院的學生們可以不必局限于書本和尸體,為了了解人體解剖學的復雜性,可以使用一個虛擬的病人。外科手術仿真類似于解剖仿真但要了解更多的、有關各種器官和肌肉的性能與行為方面的知識,為了修補、移植或摘除某些組織和器官,外科醫(yī)生必須與人體打交道,將空間跟蹤定位裝置固定在虛擬手術刀或手術剪上,虛擬現實系統(tǒng)就可以監(jiān)視和記錄外科醫(yī)生的位置和方向。該外科醫(yī)生帶一個虛擬頭盔顯示器就可以看到一個虛擬的人體立體視圖,該虛擬人體具有正在工作的肌肉骨骼系統(tǒng)和完整得到相互作用的器官系統(tǒng),因而它能向真實的人體一樣具有生命力。
外科手術仿真器使得外科醫(yī)生在做一次比較復雜的外科手術之前可以先進行練習,然后將練習的成果應用于實際手術之中。他們可以對各種各樣的病歷進行演練甚至可以使用根據某個病人的特點而形成的真實計算機三維人體模型。這種事先的演給病人為醫(yī)生給病人進行成功的手術創(chuàng)造了可能
對病人實施外科手術之前,外科醫(yī)生可以先用虛擬現實系統(tǒng)進行練習。如果將該病人的真實形象(利用計算機軸向層析X射線攝影、磁共振成像、或其他成像技術獲?。┧腿敕抡嫦到y(tǒng),外科醫(yī)生就可以對實際的外科手術作出相應的規(guī)劃,因而使得他可以預料到難以預料到的某些復雜性。利用虛擬現實技術進行虛擬外科手術還可以為那些剛走上工作崗位的醫(yī)生或醫(yī)學院的學生提供更多的機會去演練以前從未做過的手術。
在虛擬外科手術中,外科醫(yī)生戴著可以顯示計算機生成立體圖像的頭盔顯示器,頭盔上裝有空間跟蹤定位器,顯示的圖像始終跟蹤著外科醫(yī)生的視線,當外科醫(yī)生轉動頭部時,空間跟蹤定位器就發(fā)信號給虛擬現實系統(tǒng)去調整仿真中的視圖。當外科醫(yī)生用頭盔顯示器看著虛擬手術臺上的用計算機制作的三維仿真人體模型時,頭盔顯示器同時可以顯示出該虛擬病人的血壓、心率或其他生理信息。
在虛擬外科手術中,外科醫(yī)生戴著數據手套,拿著虛擬手術刀,數據手套上也配備位置跟蹤定位裝置,這樣虛擬現實系統(tǒng)便可以準確的跟蹤人體的運動和位置,以及在醫(yī)生和虛擬病人之間的手術動作。一些類似手術儀器、而且可以提供力反饋的設備正在研制當中,他們可以提供手術刀或其他器械通過虛擬肌肉是的真實阻力。
完成一次虛擬手術后外科醫(yī)生還可以按一下復位按鈕重復進行。如果虛擬病人死了還可以讓他馬上起死回生,以便是外科醫(yī)生重頭開始,重復練習,積累經驗,從而增加實際手術的成功率。
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