專利名稱：用于產(chǎn)生一個(gè)虛擬解剖學(xué)環(huán)境的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)生一個(gè)虛擬解剖學(xué)環(huán)境以在最低限度入侵性手術(shù)模擬中使用的方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及這樣一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的最低限度入侵性手術(shù)模擬系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代外科手術(shù)中，最低限度入侵技術(shù)已經(jīng)用于越來越多的應(yīng)用中。在這個(gè)相對(duì)較新的領(lǐng)域中技術(shù)的發(fā)展進(jìn)展很快，導(dǎo)致對(duì)外科醫(yī)生大量的訓(xùn)練需要。一種反映更有效的訓(xùn)練方法是使用計(jì)算機(jī)模擬。用于提供一個(gè)可信模擬的已知技術(shù)非常復(fù)雜，并且關(guān)于計(jì)算機(jī)以處理器和內(nèi)存形式的實(shí)用性來說非常昂貴。此外，結(jié)果不能足夠提供一個(gè)現(xiàn)實(shí)的模擬環(huán)境。解剖學(xué)在現(xiàn)實(shí)中展示的視覺特性是不同的并且在模擬中的生成是非常耗時(shí)的。
借助于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)工程，在由一個(gè)計(jì)算機(jī)程序生成的虛擬環(huán)境中可能提供一個(gè)現(xiàn)實(shí)的訓(xùn)練環(huán)境。在計(jì)算機(jī)程序中，提供了模擬關(guān)注的物體的一個(gè)三維模型。提供給用戶一個(gè)它的投影，它應(yīng)該相當(dāng)于在現(xiàn)實(shí)情況下由照相機(jī)拍攝的照片信息。腹腔鏡檢查領(lǐng)域中，一個(gè)照相機(jī)用來將照片信息從患者提供給外科醫(yī)生。顯示屏顯示出照相機(jī)拍攝例如腹腔內(nèi)壁的照片。外科醫(yī)生使用的所有儀器和解剖學(xué)都通過照相機(jī)和顯示屏復(fù)制下來。外科醫(yī)生使用顯示屏上的信息來控制和操作他或她的儀器并完成需要進(jìn)行的外殼手術(shù)程序。既然最低限度入侵技術(shù)通過一個(gè)顯示屏提供給外科醫(yī)生信息，三維現(xiàn)實(shí)降低為顯示屏上的二維。因此照片缺乏現(xiàn)實(shí)存在的深度信息。外科醫(yī)生不得不通過研究照明條件，顏色等來彌補(bǔ)這種信息的丟失。
這意味著所有的視覺信息例如儀器和解剖學(xué)都是通過計(jì)算機(jī)繪制。然而，外科手術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的許多復(fù)雜過程如果不是不可能的話，在計(jì)算機(jī)中完整地模擬是非常昂貴的。例如，在現(xiàn)實(shí)生活中外科醫(yī)生使用的大部分圖片，例如燈光效果和解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，例如呼吸和脈搏跳動(dòng)因素，它們存在于現(xiàn)實(shí)情況中，與計(jì)算機(jī)中真實(shí)地再造是不同的。此外，由于人類身上出現(xiàn)的不同生物解剖學(xué)變化，當(dāng)一個(gè)外科醫(yī)生要完成一項(xiàng)手術(shù)時(shí)，很難完整地模擬他面臨的情況。已經(jīng)做出一些努力來生成提供某些成分的隨機(jī)變化的模擬系統(tǒng)，例如動(dòng)脈厚度，目的是提供更真實(shí)的模擬環(huán)境。然而，這種隨機(jī)變化對(duì)一名外科醫(yī)生完成最低限度入侵手術(shù)時(shí)，完整地準(zhǔn)備預(yù)期需要什么是不夠的。此外，在模擬過程中對(duì)這種類型進(jìn)行越多的改變，在模擬過程中的就需要越多的計(jì)算機(jī)容量，使得這樣的系統(tǒng)非常昂貴。因此，為了提供一個(gè)用于最低限度入侵手術(shù)模擬的真實(shí)、低成本的系統(tǒng)，希望提供一個(gè)更真實(shí)的模擬結(jié)果同時(shí)節(jié)省計(jì)算機(jī)容量的方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是為了產(chǎn)生一個(gè)真實(shí)的模擬環(huán)境，提供了一個(gè)用于最低限度入侵手術(shù)模擬系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)，它能完全或部分解決上述的問題。
這些和其它目的通過一個(gè)方法至少部分地獲得，該方法用于生成一個(gè)用于最低限度入侵手術(shù)模擬的虛擬解剖學(xué)環(huán)境，包括步驟合并一個(gè)主虛擬解剖學(xué)環(huán)境，從一個(gè)預(yù)定義的庫中選擇一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境，該庫包括一套兩個(gè)或更多模擬的本地解剖學(xué)環(huán)境，以及將選擇的本地解剖學(xué)環(huán)境包括進(jìn)所述主虛擬解剖學(xué)環(huán)境，以形成一個(gè)總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境。這使得一個(gè)在其中可以完成模擬的總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境通過分立的建模成分而建起。通過使用存儲(chǔ)在庫中的不同構(gòu)造成分，可以生成不同的總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境，而不用從開始對(duì)整個(gè)環(huán)境建模。這還使制造者能夠有一個(gè)總體控制，即有什么變化存儲(chǔ)在庫中以及因此可以產(chǎn)生什么總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境，以相對(duì)于環(huán)境分立的成分的隨機(jī)變化。
優(yōu)選地，安排所述該套本地解剖學(xué)環(huán)境，以代表用于存在于活生命體中苛刻的內(nèi)部區(qū)域的一套解剖學(xué)變化。由此，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)獲得一個(gè)模擬系統(tǒng)的直接方法，它覆蓋了解剖學(xué)變化，例如圍繞一個(gè)器官的動(dòng)脈和導(dǎo)管的不同配置，或者不同的器官形狀(等等)。
此外，從一個(gè)預(yù)定義的庫中選擇一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境，該庫包括一套兩個(gè)或更多模擬的本地解剖學(xué)環(huán)境，適合于進(jìn)一步包括從庫中隨機(jī)地選擇一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境的步驟。因此，該模擬系統(tǒng)的一個(gè)用戶事先并不知道將會(huì)給他什么樣的解剖學(xué)環(huán)境。這對(duì)用戶提供了一個(gè)真實(shí)的情況，并給用戶機(jī)會(huì)來學(xué)習(xí)識(shí)別不同解剖學(xué)環(huán)境之間差異，這些環(huán)境乍看起來是類似的。優(yōu)選地，為了進(jìn)一步提供一個(gè)真實(shí)的模擬環(huán)境，隨機(jī)選擇某一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境的概率基本上相應(yīng)于活生命體中該本地解剖學(xué)環(huán)境的出現(xiàn)程度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，安排主虛擬解剖學(xué)環(huán)境來建模人體的一個(gè)內(nèi)腔，例如一個(gè)腹腔或一個(gè)胸腔，而安排該套本地解剖學(xué)環(huán)境，以模擬圍繞排列在所述內(nèi)腔的一個(gè)器官的不同動(dòng)脈，靜脈和導(dǎo)管的不同排列，例如一個(gè)膽囊或心臟。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明方法進(jìn)一步包括通過用戶選擇的方法，從所述庫中選擇某一個(gè)所述本地解剖學(xué)環(huán)境，并將它包括進(jìn)所述主虛擬環(huán)境。這使得用戶能夠在一個(gè)選擇的環(huán)境中實(shí)踐手術(shù)，例如在這個(gè)環(huán)境中改進(jìn)他或她的技藝，或者為顯示類似環(huán)境的病人的真正手術(shù)做準(zhǔn)備。
上面的和其它目的通過一個(gè)設(shè)備至少部分地獲得，該設(shè)備用于生成一個(gè)用于最低限度入侵手術(shù)模擬的虛擬解剖學(xué)環(huán)境，包括一個(gè)建模設(shè)備，用于提供一個(gè)主虛擬解剖學(xué)環(huán)境，一個(gè)包括一套兩個(gè)或更多預(yù)定義的本地解剖學(xué)環(huán)境的庫，以及將庫中的一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境合并到主虛擬解剖學(xué)環(huán)境的方法，一起形成一個(gè)總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境。這種設(shè)備使得一個(gè)總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境能夠由分立的建模成分構(gòu)建，在其中可以完成模擬。通過是用存儲(chǔ)在庫中不同的構(gòu)造成分，可以生成不同的虛擬解剖學(xué)環(huán)境，而不用從開始對(duì)整個(gè)環(huán)境建模。這還使制造者能夠有一個(gè)總體控制，即有什么變化存儲(chǔ)在庫中以及因此可以產(chǎn)生什么總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境，以相對(duì)于環(huán)境分立的成分的隨機(jī)變化。這從教育的觀點(diǎn)來看是非常有優(yōu)勢(shì)的。
優(yōu)選地，該設(shè)備進(jìn)一步包括一個(gè)選擇設(shè)備，用于從所述庫中選擇一個(gè)所述本地解剖學(xué)環(huán)境，以包括進(jìn)所述主解剖學(xué)環(huán)境，以及適合地，該選擇設(shè)備安排為從所述庫中隨機(jī)地選擇一個(gè)所述本地解剖學(xué)環(huán)境，以包括進(jìn)所述主解剖學(xué)環(huán)境。因此，該模擬系統(tǒng)的一個(gè)用戶并不知道將會(huì)給他什么樣的解剖學(xué)環(huán)境。這對(duì)用戶提供了一個(gè)真實(shí)的情況，并給用戶機(jī)會(huì)來學(xué)習(xí)識(shí)別不同解剖學(xué)環(huán)境之間差異，這些環(huán)境乍看起來是類似的。優(yōu)選地，該選擇設(shè)備安排為以這種方式隨機(jī)選擇一個(gè)所述本地解剖學(xué)環(huán)境，使得選擇一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境的概率基本上相應(yīng)于活生命體中該本地解剖學(xué)環(huán)境的出現(xiàn)程度，進(jìn)一步改善了模擬手術(shù)的真實(shí)感。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，安排主虛擬解剖學(xué)環(huán)境來建模人體的一個(gè)內(nèi)腔，例如一個(gè)腹腔或一個(gè)胸腔，而安排該套本地解剖學(xué)環(huán)境，以模擬圍繞排列在所述內(nèi)腔的一個(gè)器官的不同動(dòng)脈，靜脈和導(dǎo)管的不同排列，例如一個(gè)膽囊或心臟。
另外，本發(fā)明的上述和其它目的通過一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的最低限度的入侵性手術(shù)模擬系統(tǒng)來獲得，包括一個(gè)如上描述的用于生成一個(gè)主虛擬解剖學(xué)環(huán)境的設(shè)備。


通過優(yōu)選的實(shí)施例并且參考附圖，本發(fā)明將在下文更詳細(xì)地描述。
圖1是可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)模擬系統(tǒng)基本構(gòu)成示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)模擬系統(tǒng)框圖。
圖3是描述如圖1或2所示的發(fā)明設(shè)備框圖，該設(shè)備用于產(chǎn)生一個(gè)在最低限度的入侵性手術(shù)模擬中使用的虛擬解剖學(xué)環(huán)境。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將詳細(xì)地參考示于附圖中的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
如上陳述的，本發(fā)明涉及基于計(jì)算機(jī)的最低限度的入侵性手術(shù)模擬系統(tǒng)領(lǐng)域，以及引入本發(fā)明的這樣一個(gè)系統(tǒng)的基本硬件組成示意圖公開于圖1。這樣一個(gè)系統(tǒng)基本上包括一個(gè)處理單元10，用于模擬一個(gè)最低限度入侵性手術(shù)情況，一個(gè)手術(shù)工具輸入設(shè)備11，用于輸入關(guān)于一個(gè)手術(shù)工具的移動(dòng)等的信息，由使用者操縱輸入到處理單元10，以及一個(gè)顯示設(shè)備12用于顯示模擬手術(shù)程序，目的是對(duì)使用者顯現(xiàn)出模擬手術(shù)情況。處理單元可以例如包括個(gè)人電腦，優(yōu)選裝備含有3D電路的圖形卡。此外，手術(shù)工具輸入設(shè)備11可以或者不必裝備有一個(gè)系統(tǒng)，用于觸覺反饋給系統(tǒng)的使用者。
如圖1所公開的，處理單元10在下文將參考圖2更詳細(xì)地描述。處理單元基本上包括一個(gè)總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境模型器14，用于提供一個(gè)總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境2的模型給一個(gè)交互模擬設(shè)備13。交互模擬設(shè)備13還安排為接收手術(shù)工具輸入設(shè)備11關(guān)于移動(dòng)等的信息?；趶目傮w虛擬解剖學(xué)環(huán)境模型器14和手術(shù)工具輸入設(shè)備11的信息，手術(shù)程序由所述交互模擬設(shè)備13模擬，以及結(jié)果的模擬輸出到顯示設(shè)備12，由此顯示于使用者。
本發(fā)明集中于總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境4的生成，由所述總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境模型器14生成。根據(jù)本發(fā)明，處理單元10進(jìn)一步包括一個(gè)主虛擬解剖學(xué)環(huán)境模型器15，用于提供一個(gè)主虛擬解剖學(xué)環(huán)境1的模型，以及一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境庫3，用于提供一個(gè)本地虛擬解剖學(xué)環(huán)境2的模型。主虛擬解剖學(xué)環(huán)境模型器15和本地解剖學(xué)環(huán)境庫3都連接到總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境模型器14。
主虛擬解剖學(xué)環(huán)境模型器15安排為建模和提供一個(gè)主虛擬解剖學(xué)環(huán)境1的模型給總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境模型器14，而本地解剖學(xué)環(huán)境庫3安排為存儲(chǔ)兩個(gè)或更多建模的本地解剖學(xué)環(huán)境2，并提供它們中的一個(gè)給總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境模型器14。主虛擬解剖學(xué)環(huán)境1和本地解剖學(xué)環(huán)境2一起可以形成一個(gè)在其中可以完成模擬的總體解剖學(xué)環(huán)境。
這里使用的術(shù)語“本地虛擬解剖學(xué)環(huán)境”應(yīng)該理解為一個(gè)活生命體的本地內(nèi)部區(qū)的一個(gè)3D模型，這對(duì)要模擬的手術(shù)程序過程中是很關(guān)鍵的。例如，本地虛擬解剖學(xué)環(huán)境可以包括一個(gè)器官6，例如膽囊或心臟以及圍繞器官6的靜脈，動(dòng)脈和導(dǎo)管7。然而，本發(fā)明可以用于模擬實(shí)際上任何內(nèi)部區(qū)，因此本發(fā)明并不局限于上面的實(shí)例。
這里使用的術(shù)語“本地虛擬解剖學(xué)環(huán)境庫”應(yīng)該理解為含有上述兩個(gè)或更多本地虛擬解剖學(xué)環(huán)境的一個(gè)庫，所述環(huán)境形成一套環(huán)境。該套環(huán)境可以例如包括多個(gè)環(huán)境，每個(gè)在選擇的本地內(nèi)部區(qū)造型一個(gè)生物變化。作為一個(gè)實(shí)例，存在于人體中，圍繞膽囊的靜脈，動(dòng)脈和導(dǎo)管的不同配置的環(huán)境模型可以存儲(chǔ)在庫中，如圖3中公開的。在本實(shí)例中，為了覆蓋所有人約99％程度的生物種類，這套環(huán)境應(yīng)該包含約16種不同的本地虛擬解剖學(xué)環(huán)境。本發(fā)明可以使用的另一個(gè)實(shí)例是圍繞心臟的靜脈，動(dòng)脈和導(dǎo)管的不同配置。
這里使用的術(shù)語“主虛擬解剖學(xué)環(huán)境”應(yīng)該理解為一個(gè)活生命體的本地內(nèi)部區(qū)的一個(gè)3D模型，基本上圍繞上述的本地內(nèi)部區(qū)。這樣一個(gè)內(nèi)部區(qū)的實(shí)例是腹腔(例如與一個(gè)膽囊)或胸腔(例如與心臟)。包括在本地虛擬解剖學(xué)環(huán)境中的成分在主虛擬解剖學(xué)環(huán)境中排除掉。例如，如果本地虛擬解剖學(xué)環(huán)境包含膽囊和周圍動(dòng)脈及導(dǎo)管，主虛擬解剖學(xué)環(huán)境不包括那些成分，只是僅僅連接動(dòng)脈和導(dǎo)管等。作為選擇，本地虛擬解剖學(xué)環(huán)境可以不僅包括圍繞膽囊的動(dòng)脈和導(dǎo)管，而膽囊本身可以包括在主虛擬解剖學(xué)環(huán)境中。
該設(shè)備進(jìn)一步包括一個(gè)選擇設(shè)備9，用于從存儲(chǔ)于本地解剖學(xué)環(huán)境庫3中選擇一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境2。這種選擇可以以各種不同方式實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)一個(gè)第一實(shí)施例，可以提供一個(gè)輸入設(shè)備(未示出)給選擇設(shè)備9，使得使用者積極地選擇什么樣的本地解剖學(xué)環(huán)境應(yīng)該選擇并包括到主虛擬解剖學(xué)環(huán)境中。這可以例如通過一個(gè)計(jì)算機(jī)輸入界面使用一個(gè)鼠標(biāo)等實(shí)現(xiàn)。上述使得能夠在一個(gè)使用者選擇的環(huán)境中訓(xùn)練，用于改進(jìn)使用者關(guān)于某個(gè)生物學(xué)變化的技能，如由選擇的本地解剖學(xué)環(huán)境2所定義的。由此，使用者(外科醫(yī)生)可以在一個(gè)病人的手術(shù)程序上訓(xùn)練，在完成手術(shù)前展示某個(gè)生物學(xué)變化。此外，使用者可以特別在他們更不熟悉的本地解剖學(xué)環(huán)境中的程序上訓(xùn)練，由此全面改進(jìn)手術(shù)訓(xùn)練的質(zhì)量。
根據(jù)第二實(shí)施例，選擇設(shè)備9可以安排作為一個(gè)隨機(jī)選擇設(shè)備，用于隨機(jī)選擇一個(gè)存儲(chǔ)于本地解剖學(xué)環(huán)境庫3中的本地解剖學(xué)環(huán)境2。既然大部分情況下外科醫(yī)生在手術(shù)程序開始前不知道一個(gè)病人展示的生物學(xué)變化，因此提供了一個(gè)真實(shí)的訓(xùn)練情況。為了完成一個(gè)正確的程序，那么能夠迅速知道不同的生物學(xué)變化是很重要的。因此，根據(jù)本實(shí)例的選擇設(shè)備易于這樣的訓(xùn)練。為了進(jìn)一步增強(qiáng)手術(shù)訓(xùn)練的真實(shí)感，選擇設(shè)備9可以安排為隨機(jī)選擇一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境2。如上所述，由此隨機(jī)選擇使得某一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境的概率基本上相應(yīng)于人體中該本地解剖學(xué)環(huán)境的出現(xiàn)程度。這可以例如通過給庫3的每個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境2提供一個(gè)權(quán)重，以相應(yīng)于生物學(xué)變化的出現(xiàn)，這個(gè)變化由被討論的本地解剖學(xué)環(huán)境2所表示。
如上陳述，主虛擬解剖學(xué)環(huán)境1的3D模型和選擇的本地解剖學(xué)環(huán)境2的3D模型傳送到總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境模型器14，其中本地解剖學(xué)環(huán)境2已經(jīng)位于主虛擬解剖學(xué)環(huán)境1中它希望的位置上了，它們一起形成一個(gè)總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境由總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境模型器14造型的總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境，因此傳送到交互模擬設(shè)備13，其中總體解剖學(xué)環(huán)境用于完成模擬，以及與手術(shù)工具輸入的移動(dòng)與動(dòng)作的相互作用。因此，模擬結(jié)果傳送到并由顯示設(shè)備12顯示。
上述本發(fā)明實(shí)施例的許多修改，改進(jìn)和變化對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是很明顯的，并且這種修改，改進(jìn)和變化意味著形成了本公開的一部分，還意味著屬于本發(fā)明如附加的權(quán)利要求定義的范圍和精神。因此，上面優(yōu)選實(shí)施例的描述僅僅是通過實(shí)例給出，并且本發(fā)明僅局限于下面考慮了任何等價(jià)的權(quán)利要求所的陳述。
例如，應(yīng)該注意，將本地虛擬解剖學(xué)環(huán)境2合并到主虛擬解剖學(xué)環(huán)境中可以作為選擇直接以交互模擬設(shè)備13進(jìn)行，因此排除了總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境模型器14作為一個(gè)分立的成分。
權(quán)利要求
1.一種用于生成用于最低限度入侵手術(shù)模擬的虛擬解剖學(xué)環(huán)境的方法，包括步驟-合并一個(gè)主虛擬解剖學(xué)環(huán)境(1)，-從一個(gè)預(yù)定的庫(3)中選擇一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境(2)，該庫(3)包括一組兩個(gè)或更多模擬的本地解剖學(xué)環(huán)境(2)，-將選擇的本地解剖學(xué)環(huán)境(2)包括進(jìn)所述主虛擬解剖學(xué)環(huán)境(1)中，以形成一個(gè)總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述該套本地解剖學(xué)環(huán)境(2)被安排為代表存在于活生命體中關(guān)鍵的內(nèi)部區(qū)域的一套解剖學(xué)變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述從一個(gè)包括兩個(gè)或更多模擬的本地解剖學(xué)環(huán)境(2)的預(yù)定的庫(3)中選擇一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境(2)的步驟，進(jìn)一步包括從庫(2)中隨機(jī)地選擇一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中隨機(jī)選擇某一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境(2)的概率基本上相應(yīng)于活生命體中該本地解剖學(xué)環(huán)境的出現(xiàn)程度。
5.根據(jù)前面任何權(quán)利要求的方法，其中主虛擬解剖學(xué)環(huán)境(1)被安排為建模人體的一個(gè)內(nèi)腔(5)，例如一個(gè)腹腔或一個(gè)胸腔，而該套本地解剖學(xué)環(huán)境被安排為，模擬圍繞布置在所述內(nèi)腔(5)的一個(gè)器官(6)的不同動(dòng)脈，靜脈和導(dǎo)管(7)的不同布置，所述器官(6)例如是一個(gè)膽囊或心臟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-2或5中任何一個(gè)的方法，進(jìn)一步包括步驟-借助于用戶的選擇，從所述庫(3)中選擇某一個(gè)所述本地解剖學(xué)環(huán)境(2)，并將它包括進(jìn)所述主虛擬環(huán)境(1)。
7.一種用于生成一個(gè)用于最低限度入侵手術(shù)模擬的虛擬解剖學(xué)環(huán)境的設(shè)備，包括-一個(gè)建模設(shè)備(15)，用于提供一個(gè)主虛擬解剖學(xué)環(huán)境(1)，-一個(gè)庫(3)，包括一組兩個(gè)或更多預(yù)定的本地解剖學(xué)環(huán)境(2)，-將庫(3)中的一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境(2)合并到主虛擬解剖學(xué)環(huán)境(1)，一起形成一個(gè)總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境(4)的工具。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，進(jìn)一步包括-一個(gè)選擇設(shè)備(9)，用于從所述庫(3)中選擇一個(gè)所述本地解剖學(xué)環(huán)境(2)，以包括進(jìn)所述主解剖學(xué)環(huán)境。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其中-選擇設(shè)備(9)安排為從所述庫(3)中隨機(jī)地選擇一個(gè)所述本地解剖學(xué)環(huán)境(2)，以包括進(jìn)所述主解剖學(xué)環(huán)境。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其中-選擇設(shè)備(9)安排為以這種方式隨機(jī)選擇一個(gè)所述本地解剖學(xué)環(huán)境(2)，使得選擇某一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境(2)的概率基本上相應(yīng)于人體中該本地解剖學(xué)環(huán)境的出現(xiàn)程度。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中任何一個(gè)的設(shè)備，安排主虛擬解剖學(xué)環(huán)境(1)來建模人體的一個(gè)內(nèi)腔(5)，例如一個(gè)腹腔或一個(gè)胸腔，而安排該組本地解剖學(xué)環(huán)境(2)，以模擬圍繞布置在所述內(nèi)腔(5)的一個(gè)器官(6)的不同動(dòng)脈、靜脈和導(dǎo)管(7)的不同布置，所述器官(6)例如一個(gè)膽囊或心臟。
12.一種基于計(jì)算機(jī)的最低限度的入侵性手術(shù)模擬系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求7-12中任何一個(gè)描述的用于生成虛擬解剖學(xué)環(huán)境的設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及產(chǎn)生虛擬解剖學(xué)環(huán)境以在最低限度入侵性手術(shù)模擬中使用的方法。包括步驟合并一個(gè)主虛擬解剖學(xué)環(huán)境(1)；從一個(gè)預(yù)定義的庫中選擇一個(gè)本地解剖學(xué)環(huán)境(2)；將選擇的本地解剖學(xué)環(huán)境(2)包括進(jìn)所述主虛擬解剖學(xué)環(huán)境(1)以形成一個(gè)總體虛擬解剖學(xué)環(huán)境(4)。本發(fā)明還涉及一個(gè)設(shè)備，產(chǎn)生一個(gè)虛擬解剖學(xué)環(huán)境以在最低限度入侵性手術(shù)模擬中使用，以及包括這種設(shè)備的一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的最低限度入侵性手術(shù)模擬系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G09B23/28GK1685381SQ03823320
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2003年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月30日
發(fā)明者安德森·許爾特安德, 漢斯·倫羅斯 申請(qǐng)人:外科科學(xué)瑞典股份公司