2.外科手术仿真器 近年来,外科技术有很大变化。称为"最少动刀外科(MIS)"的全新的领域已经代替了旧的腹部、膝盖和肠部手术的方式。病人愿意MIS,因为这比开放式手术用较少的切入,于是允许较快的恢复和较少的麻烦。1991年,仅在美国就作了20万个MIS手术。1995年,这个数字达到500万。 两个主要MIS技术是"腹腔镜手术"和"内窥镜手术"。二者都使用插入病人体内的微小摄像机和切削工具。在MIS过程中,医生必须注视TV监视器,所以不能看见他的手。这使手术复杂化,需要极高的手术技巧和杰出的手眼配合。这些技巧只能通过大量训练得到。大规模的MIS市场及对训练的需求造成制造新的仿真器的"淘金热"。最早的商业系统之一是"MIS Training and Rehearsal System 323" (MIS训练和演习系统323) 。它包括有高分辨率CRT的立体HMD,接口到33-MHz SGI Elan 图形工作站(计算能力11万个明暗多边形/秒)。仿真软件可以产生一个虚拟病人,或者对于更真实的训练,可以把扫描图像的数据覆盖于病人模型。HMD的设计允许在正常的视线上看虚拟场景。仪器和其它诊断设备可以显示在视线以下任何地方。多个"被动"HMD可以连到工作站,使得参与者与作MIS手术的专家有同样的立体观察。另一个输出到正常的2-D彩色监视器,给观众显示。也要准备聚焦的光源,允许指导者给参与者指出各个有意义的部位。 3.手术规划 基于VR的手术规划,提供减小不确定性的方法。原则上,病人的图像数据可以用于修改数字的人体模型,允许医生更全面了解病人的特征。医生可以在VR仿真器上自由探索解决手术问题的各种途径,并练习手术。 Jolesz开发了一个增强现实系统,用于脑部肿瘤的视觉校准,辅助规划和完成手术切除。这个系统中,由CT或MRI形成图像,建立三维结构,并把图像投影到病人头上,规划切开皮肤取下骨头暴露肿瘤的位置。这个程序在手术室进行,为医生提供切除的参考图。医生可以随时参考这个图,估计剩余的组织和切除的程度。 |