[發明專利]一種醫療手術模擬方法及系統

在審

• 申請號: 201710511532.5
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107315915A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 李柳
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司11444
• 代理人: 王剛,龔敏

【技術領域】

本發明涉及醫療設備技術領域，尤其涉及一種醫療手術模擬方法及系統。

【背景技術】

目前，增強現實(Augmented Reality，AR)技術是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術，是把原本在現實世界的一定時間空間范圍內很難體驗到的實體信息(視覺信息,聽覺信息,味覺信息,觸覺信息等)通過計算機科學技術，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應用到真實世界，被人類感官所感知，從而達到類似現實或者超越現實的感官體驗。利用AR技術，能夠將真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。

目前，AR技術已經應用于醫療手術的模擬，利用AR技術進行醫療手術的模擬具有無損傷性、可重復性和可指定性等優點。

但是，在將AR技術應用到醫療手術領域時，用戶通過AR設備呈現的手術場景中同時包含真實物體與虛擬物體，而虛擬物體和真實物體之間存在的遮擋關系將直接影響用戶能夠看到的場景。例如，在AR顯示的醫療手術場景中，用戶使用真實的手術刀對虛擬病人進行手術時，當找到合適的切入點之后，若當前視角下虛擬病人的某個組織(比如皮膚等軟組織)擋住了手術刀，那么當用戶使用手術刀不斷深入虛擬病人體內的過程中，以及用戶真正操刀對虛擬病人的病變組織進行切除時，用戶很難直觀地觀察出手術刀的當前位置、進入虛擬病人體內的深度以及真實的手術刀在虛擬病人體內的走向。

【發明內容】

有鑒于此，本發明實施例提供了一種醫療手術模擬方法及系統，用以解決現有技術中使用AR技術進行醫療手術模擬時存在虛擬物體遮擋真實物體的問題。

一方面，本發明實施例提供了一種醫療手術模擬方法，包括：

在通過增強現實AR設備顯示醫療手術場景的過程中，獲取醫療手術場景中的虛擬物體與真實物體之間的相對位置關系；

當所述相對位置關系滿足指定條件時，對所述虛擬物體中的指定部位的透明度進行調節，使所述指定部位的透明度為除完全不透明以外的透明度；

顯示所述真實物體以及透明度調節后得到的虛擬物體。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，在通過所述AR設備顯示所述醫療手術場景之前，所述方法還包括：

獲取用戶的操作信息；

根據所述操作信息，確定所述醫療手術場景中待顯示的虛擬物體；

獲取所述虛擬物體的建模數據；

根據所述建模數據，生成所述虛擬物體。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述方法還包括：

根據所述虛擬物體與所述真實物體之間的相對位置關系，模擬所述虛擬物體與所述真實物體之間的受力狀態；

根據所述虛擬物體與所述真實物體之間的受力狀態，獲取反饋力的大小；

根據所述反饋力的大小，顯示所述虛擬物體在受到所述反饋力的過程中的形態變化。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述方法還包括：

當所述虛擬物體與所述真實物體之間的相對位置關系為交叉關系時，判斷出所述相對位置關系滿足所述指定條件。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，對所述虛擬物體中的指定部位的透明度進行調節，包括：

獲取所述虛擬物體與所述真實物體之間的交叉部位，以作為所述虛擬物體中的指定部位；

對所述指定部位的透明度進行調節，使所述指定部位的透明度為除完全不透明以外的透明度。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，

另一方面，本發明實施例提供了一種醫療手術模擬系統，包括：

第一獲取單元，用于在通過增強現實AR設備顯示醫療手術場景的過程中，獲取醫療手術場景中的虛擬物體與真實物體之間的相對位置關系；

調節單元，用于當所述相對位置關系滿足指定條件時，對所述虛擬物體中的指定部位的透明度進行調節，使所述指定部位的透明度為除完全不透明以外的透明度；

顯示單元，用于顯示所述真實物體以及透明度調節后得到的虛擬物體。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述系統還包括：

第二獲取單元，用于獲取用戶的操作信息；

確定單元，用于根據所述操作信息，確定所述醫療手術場景中待顯示的虛擬物體；

第三獲取單元，用于獲取所述虛擬物體的建模數據；

生成單元，用于根據所述建模數據，生成所述虛擬物體。