本發(fā)明涉及醫(yī)療手術(shù)，特別是涉及一種基于vr虛擬現(xiàn)實(shí)的全息術(shù)野手術(shù)方案規(guī)劃方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)目前，手術(shù)規(guī)劃和實(shí)施過程中面臨諸多挑戰(zhàn)，包括手術(shù)器械路徑規(guī)劃、重要組織結(jié)構(gòu)規(guī)避、實(shí)時手術(shù)效果監(jiān)測等。傳統(tǒng)手術(shù)方案規(guī)劃方法依賴于二維影像和經(jīng)驗(yàn)判斷；以及現(xiàn)有一些專利文獻(xiàn)技術(shù)中公開了依賴于混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)對手術(shù)進(jìn)行規(guī)劃，上述的兩種方式均存在沉浸度和交互性不足，這就會致使手術(shù)規(guī)劃精度不足、信息不全等問題，影響了手術(shù)的安全性和成功率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，怎樣提供一種手術(shù)信息更加全面，能夠提高手術(shù)規(guī)劃精度，能夠提高手術(shù)安全性和成功率的基于vr虛擬現(xiàn)實(shí)的全息術(shù)野手術(shù)方案規(guī)劃方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于vr虛擬現(xiàn)實(shí)的全息術(shù)野手術(shù)方案規(guī)劃方法，包括以下步驟；a、建立患者三維虛擬現(xiàn)實(shí)模型；其特征在于，還包括以下步驟；b、建立手術(shù)醫(yī)療器械互動模型數(shù)據(jù)庫；c、選用b步驟中的手術(shù)醫(yī)療器械，并通過虛擬現(xiàn)實(shí)mr眼鏡對a步驟中得到的患者三維虛擬現(xiàn)實(shí)模型進(jìn)行手術(shù)模擬；d、進(jìn)行手術(shù)器械360度全息術(shù)野。

3、這樣，上述的vr虛擬現(xiàn)實(shí)的全息術(shù)野手術(shù)方案規(guī)劃方法中，通過重塑三維病灶結(jié)構(gòu)、創(chuàng)新性多維全息顯示術(shù)野周圍特征、規(guī)劃最優(yōu)手術(shù)路徑、輔助醫(yī)生在操作器械過程中規(guī)避重要組織結(jié)構(gòu)、精準(zhǔn)到達(dá)病灶部位等多功能的綜合化手術(shù)方案規(guī)劃和引導(dǎo)方法，提高手術(shù)的精度和安全性。

4、作為優(yōu)化，在步驟a中，包括數(shù)據(jù)收集：通過ct、mri掃描獲取患者的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)；圖像處理：使用圖像處理軟件進(jìn)行圖像處理，提取關(guān)鍵解剖結(jié)構(gòu)；三維重建：利用專業(yè)工具mimics將二維影像數(shù)據(jù)重建為三維模型，并確保模型的高保真度和準(zhǔn)確性；模型優(yōu)化：對三維模型進(jìn)行優(yōu)化處理，確保其在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的流暢運(yùn)行。

5、這樣，通過對患者的ct、mri等醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，構(gòu)建患者三維虛擬現(xiàn)實(shí)模型。該模型能夠準(zhǔn)確反映患者的解剖結(jié)構(gòu)和病灶位置，為手術(shù)規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

6、作為優(yōu)化，在步驟b中，包括器械數(shù)據(jù)采集：收集手術(shù)器械的物理參數(shù)和操作模式；模型制作：使用3d建模軟件建立手術(shù)器械的虛擬模型，并賦予其互動功能；效果模擬：通過編程實(shí)現(xiàn)手術(shù)器械的功能模擬，功能模擬包括切割、穿刺、消融；數(shù)據(jù)庫管理：將所有互動模型存儲在集中數(shù)據(jù)庫中，以達(dá)到方便調(diào)用和管理的目的。

7、這樣，構(gòu)建包含多種手術(shù)器械的互動模型數(shù)據(jù)庫，模擬器械的切割、穿刺、消融、牽引、填充等操作效果。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)手術(shù)器械與患者三維模型的互動，展示手術(shù)方案的預(yù)期效果。

8、作為優(yōu)化，在步驟c中，包括設(shè)備選擇：選用高性能的虛擬現(xiàn)實(shí)mr眼鏡，并確保其具有足夠的分辨率和計(jì)算能力；軟件開發(fā)：開發(fā)專門的軟件應(yīng)用，使mr眼鏡能夠加載和顯示三維虛擬現(xiàn)實(shí)模型和手術(shù)器械互動模型；操作模擬：醫(yī)生佩戴mr眼鏡，通過手勢或控制器進(jìn)行手術(shù)器械的操作模擬，實(shí)時觀察模擬器械與3d器官模型的交互效果；反饋機(jī)制：系統(tǒng)提供實(shí)時反饋，對操作中出現(xiàn)的問題和潛在風(fēng)險進(jìn)行提示。

9、這樣，醫(yī)生佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)mr眼鏡，可以在虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)全手術(shù)器械操作模擬。mr眼鏡能夠?qū)崟r顯示手術(shù)效果，幫助醫(yī)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行手術(shù)方案的驗(yàn)證和優(yōu)化。

10、作為優(yōu)化，在步驟d中，包括攝像機(jī)安裝：在手術(shù)器械的接解面安裝三個陣列虛擬現(xiàn)實(shí)攝像機(jī)，確保其能夠覆蓋手術(shù)區(qū)域的各個角度；圖像采集：攝像機(jī)實(shí)時采集手術(shù)區(qū)域的影像數(shù)據(jù)；圖像處理：使用全息合成算法，將多個攝像機(jī)的影像數(shù)據(jù)合成為360度全息術(shù)野；實(shí)時顯示：通過虛擬現(xiàn)實(shí)mr眼鏡或其他顯示設(shè)備，實(shí)時顯示360度全息術(shù)野，提供全方位的手術(shù)視角；碰撞預(yù)警：系統(tǒng)檢測手術(shù)器械與重要組織結(jié)構(gòu)的相對位置，實(shí)時預(yù)警碰撞和危險路徑，輔助醫(yī)生規(guī)避風(fēng)險。

11、這樣，在手術(shù)器械接解面安裝三個陣列虛擬現(xiàn)實(shí)攝像機(jī)，合成手術(shù)器械360度全息術(shù)野。全息術(shù)野能夠顯示手術(shù)器械路徑與所有神經(jīng)、血管、重要組成器官的實(shí)時位置關(guān)系，并能預(yù)警和顯示碰撞和危險路徑，輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)操作。

12、綜上所述，上述的手術(shù)方案規(guī)劃方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：提高手術(shù)方案規(guī)劃的精度和全面性，能夠?qū)崿F(xiàn)手術(shù)方案的虛擬模擬和實(shí)時效果。

技術(shù)特征：

1.一種基于vr虛擬現(xiàn)實(shí)的全息術(shù)野手術(shù)方案規(guī)劃方法，包括以下步驟；a、建立患者三維虛擬現(xiàn)實(shí)模型；其特征在于，還包括以下步驟；b、建立手術(shù)醫(yī)療器械互動模型數(shù)據(jù)庫；c、選用b步驟中的手術(shù)醫(yī)療器械，并通過虛擬現(xiàn)實(shí)mr眼鏡對a步驟中得到的患者三維虛擬現(xiàn)實(shí)模型進(jìn)行手術(shù)模擬；d、進(jìn)行手術(shù)器械360度全息術(shù)野。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于vr虛擬現(xiàn)實(shí)的全息術(shù)野手術(shù)方案規(guī)劃方法，其特征在于：在步驟a中，包括數(shù)據(jù)收集：通過ct、mri掃描獲取患者的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)；圖像處理：使用圖像處理軟件進(jìn)行圖像處理，提取關(guān)鍵解剖結(jié)構(gòu)；三維重建：利用專業(yè)工具mimics將二維影像數(shù)據(jù)重建為三維模型，并確保模型的高保真度和準(zhǔn)確性；模型優(yōu)化：對三維模型進(jìn)行優(yōu)化處理，確保其在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的流暢運(yùn)行。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于vr虛擬現(xiàn)實(shí)的全息術(shù)野手術(shù)方案規(guī)劃方法，其特征在于：在步驟b中，包括器械數(shù)據(jù)采集：收集手術(shù)器械的物理參數(shù)和操作模式；模型制作：使用3d建模軟件建立手術(shù)器械的虛擬模型，并賦予其互動功能；效果模擬：通過編程實(shí)現(xiàn)手術(shù)器械的功能模擬，功能模擬包括切割、穿刺、消融；數(shù)據(jù)庫管理：將所有互動模型存儲在集中數(shù)據(jù)庫中，以達(dá)到方便調(diào)用和管理的目的。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于vr虛擬現(xiàn)實(shí)的全息術(shù)野手術(shù)方案規(guī)劃方法，其特征在于：在步驟c中，包括設(shè)備選擇：選用高性能的虛擬現(xiàn)實(shí)mr眼鏡，并確保其具有足夠的分辨率和計(jì)算能力；軟件開發(fā)：開發(fā)專門的軟件應(yīng)用，使mr眼鏡能夠加載和顯示三維虛擬現(xiàn)實(shí)模型和手術(shù)器械互動模型；操作模擬：醫(yī)生佩戴mr眼鏡，通過手勢或控制器進(jìn)行手術(shù)器械的操作模擬，實(shí)時觀察模擬器械與3d器官模型的交互效果；反饋機(jī)制：系統(tǒng)提供實(shí)時反饋，對操作中出現(xiàn)的問題和潛在風(fēng)險進(jìn)行提示。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于vr虛擬現(xiàn)實(shí)的全息術(shù)野手術(shù)方案規(guī)劃方法，其特征在于：在步驟d中，包括攝像機(jī)安裝：在手術(shù)器械的接解面安裝三個陣列虛擬現(xiàn)實(shí)攝像機(jī)，確保其能夠覆蓋手術(shù)區(qū)域的各個角度；圖像采集：攝像機(jī)實(shí)時采集手術(shù)區(qū)域的影像數(shù)據(jù)；圖像處理：使用全息合成算法，將多個攝像機(jī)的影像數(shù)據(jù)合成為360度全息術(shù)野；實(shí)時顯示：通過虛擬現(xiàn)實(shí)mr眼鏡或其他顯示設(shè)備，實(shí)時顯示360度全息術(shù)野，提供全方位的手術(shù)視角；碰撞預(yù)警：系統(tǒng)檢測手術(shù)器械與重要組織結(jié)構(gòu)的相對位置，實(shí)時預(yù)警碰撞和危險路徑，輔助醫(yī)生規(guī)避風(fēng)險。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及醫(yī)療手術(shù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于VR虛擬現(xiàn)實(shí)的全息術(shù)野手術(shù)方案規(guī)劃方法，包括以下步驟；a、建立患者三維虛擬現(xiàn)實(shí)模型；還包括以下步驟；b、建立手術(shù)醫(yī)療器械互動模型數(shù)據(jù)庫；c、選用b步驟中的手術(shù)醫(yī)療器械，并通過虛擬現(xiàn)實(shí)MR眼鏡對a步驟中得到的患者三維虛擬現(xiàn)實(shí)模型進(jìn)行手術(shù)模擬；d、進(jìn)行手術(shù)器械360度全息術(shù)野。本發(fā)明具有手術(shù)信息更加全面，能夠提高手術(shù)規(guī)劃精度，能夠提高手術(shù)安全性和成功率的特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：唐潤川,廖智勇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：志鯤信息技術(shù)（重慶）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10