[發(fā)明專利]一種基于虛擬現實技術的手術教學展示系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710202900.8
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106920451A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 譚金海;劉思怡;陶圣祥;歐軍;李歐天;趙欣
• 申請（專利權）人: 武漢大學;武漢市驚嘆號科技有限公司
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 趙麗影,代文成

1.一種基于虛擬現實技術的手術教學展示系統(tǒng)，其特征在于：包括基礎數據存儲單元、手術精細操作模擬單元、手術流程及場景展示單元、虛擬現實成像單元、手術直播單元；所述手術流程及場景展示單元分別與基礎數據存儲單元、手術精細操作模擬單元、虛擬現實成像單元、手術直播單元連接，基礎數據存儲單元與手術精細操作模擬單元連接；

所述基礎數據存儲單元：存儲在各類型手術過程當中所使用的全部醫(yī)療器械的高精度模型及操作動畫，以及對應的器械功能信息；

所述手術精細操作模擬單元：針對不同類型手術的精細操作需求，設置一個專門模擬各類手術的精細操作及顯示單元；

所述手術流程及場景展示單元：調取基礎數據存儲單元內的數據構建一個虛擬手術室以及手術工具與材料，針對手術具體流程，將基礎數據存儲單元中的模型數據進行采集和加工，完成整個手術流程，并通過虛擬現實成像單元、手術直播單元顯示；

所述虛擬現實成像單元：以操作人員的視角成像并顯示；

所述手術直播單元：以觀摩人員的視角成像并顯示。

2.根據權利要求1所述的一種基于虛擬現實技術的手術教學展示系統(tǒng)，其特征在于：所述手術精細操作模擬單元包括虛擬操作控制單元、手術定制處理單元、手術器械與手術目標模擬單元、精細操作輸入單元；虛擬操作控制單元分別與手術定制處理單元、手術器械與手術目標模擬單元、精細操作輸入單元連接，精細操作輸入單元、手術器械與手術目標模擬單元、手術定制處理單元依次連接；

虛擬操作控制單元進行整體流程控制，由精細操作輸入單元獲取操作人員手的實時位置以及正在進行的操作，當操作人員進行的操作信息進入到手術器械與手術目標模擬單元后，進行手術操作流程檢查以及精度檢查，檢查通過后推動手術流程繼續(xù)進行，手術定制處理單元則根據不同的手術類型決定相應的顯示方式，該單元實時的將手術操作的每一個細小的動作清晰的呈現在操作人員的面前。

3.根據權利要求2所述的一種基于虛擬現實技術的手術教學展示系統(tǒng)，其特征在于：所述虛擬現實成像單元包括操作人員頭控模塊、操作人員攝像機、操作人員VR成像單元、虛擬現實成像輸出單元、操作人員非VR成像單元、平面顯示器；操作人員攝像機分別與手術流程及場景展示單元、操作人員頭控模塊、操作人員VR成像單元、操作人員非VR成像單元連接，操作人員VR成像單元與虛擬現實成像輸出單元連接，操作人員非VR成像單元與平面顯示器連接；

手術操作的場景及動作的圖形數據信息由手術流程及場景展示單元送入操作人員攝像機，操作人員攝像機由操作人員頭控模塊控制方向與角度，其展示操作人員的第一視角，對于操作人員的視角以兩個成像單元顯示，既操作人員VR成像單元和操作人員非VR成像單元，再分別由虛擬現實成像輸出單元、平面顯示器輸出。

4.根據權利要求3所述的一種基于虛擬現實技術的手術教學展示系統(tǒng)，其特征在于：所述手術直播單元包括觀摩人員攝像機、觀摩人員成像顯示單元、平面顯示器；手術流程及場景展示單元、觀摩人員攝像機、觀摩人員成像單元、平面顯示器依次連接；

手術操作的場景及動作的圖形數據信息由手術流程及場景展示單元送入觀摩人員攝像機，觀摩人員成像顯示單元以觀摩人員的視角成像后由平面顯示器輸出，觀摩人員攝像機是預先設定好的固定機位，目的是向觀摩人員展示整個手術的全貌。