1.一種微創(chuàng)心臟外科手術(shù)的術(shù)前規(guī)劃及手術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)模擬方法,其特征在于,所述微創(chuàng)心臟外科手術(shù)的術(shù)前規(guī)劃及手術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)模擬方法包括以下步驟:
步驟一,使用eFilm Workstation醫(yī)學(xué)圖像處理軟件對(duì)來(lái)自CT或MRI的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,人工分割出不同增強(qiáng)時(shí)相的二維圖像數(shù)據(jù)集,建立正常的影像坐標(biāo)系將CT、MRI、PET掃描的醫(yī)學(xué)影像導(dǎo)入計(jì)算機(jī);
步驟二,運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù),將獲得的二維醫(yī)學(xué)影像,在三維空間上重建出立體的三維圖像;
步驟三,將二維體素級(jí)別的醫(yī)學(xué)影像導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D引擎中,由計(jì)算機(jī)進(jìn)行二維圖像至三維圖像的轉(zhuǎn)換,生成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維立體圖像;對(duì)三維立體圖像的各個(gè)部分進(jìn)行分割、建模和渲染;
步驟四,使用unity3D引擎構(gòu)建手術(shù)規(guī)劃及模擬手術(shù)的平臺(tái),將虛擬現(xiàn)實(shí)化的病人數(shù)據(jù)輸入,在模擬手術(shù)過(guò)程中,系統(tǒng)會(huì)對(duì)醫(yī)生進(jìn)行的操作提供即時(shí)反饋,對(duì)錯(cuò)誤或有風(fēng)險(xiǎn)的操作步驟進(jìn)行警告提醒,同時(shí)在術(shù)后對(duì)醫(yī)生的模擬手術(shù)效果進(jìn)行評(píng)估。
2.如權(quán)利要求1所述的微創(chuàng)心臟外科手術(shù)的術(shù)前規(guī)劃及手術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)模擬方法,其特征在于,所述三維建模具體包括:
(1)數(shù)據(jù)符合處理系統(tǒng)用于對(duì)采集的二維圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行符合處理,獲取重建所需的前向投影數(shù)據(jù);
(2)采用迭代重建算法OSEM對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重建,獲取多組重建數(shù)據(jù);
(3)系統(tǒng)幾何偏移向量的獲??;
(4)除初始角度重建結(jié)果外,其他角度的重建數(shù)據(jù)以逆系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)一定角度,實(shí)現(xiàn)三維建模。
3.如權(quán)利要求1所述的微創(chuàng)心臟外科手術(shù)的術(shù)前規(guī)劃及手術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)模擬方法,其特征在于,所述步驟三中在三維視圖中模擬手術(shù)過(guò)程的交互式方法,包括對(duì)切口大小的設(shè)計(jì)、切口位置的選擇、內(nèi)窺鏡進(jìn)入路徑的調(diào)整、內(nèi)窺鏡視野的調(diào)整、手術(shù)器械的使用。
4.如權(quán)利要求1所述的微創(chuàng)心臟外科手術(shù)的術(shù)前規(guī)劃及手術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)模擬方法,其特征在于,所述步驟四具體包括:
首先,醫(yī)生根據(jù)病人的真實(shí)病況,通過(guò)病人心臟病灶的模擬3D模型對(duì)手術(shù)進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃;
然后利用VR眼鏡在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中通過(guò)控制手柄進(jìn)行模擬手術(shù),在模擬手術(shù)過(guò)程中,系統(tǒng)會(huì)對(duì)醫(yī)生進(jìn)行的操作提供即時(shí)反饋,對(duì)錯(cuò)誤或有風(fēng)險(xiǎn)的操作步驟進(jìn)行警告提醒,同時(shí)在術(shù)后對(duì)醫(yī)生的模擬手術(shù)效果進(jìn)行評(píng)估;若評(píng)估效果一般,則表明該術(shù)前規(guī)劃不合理,應(yīng)該重新進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃;若評(píng)估效果良好,則表明該術(shù)前規(guī)劃合理。