超现实3D仿真手术让医学生受益

2014-05-11 20:46 来源:DOVE医学快递 作者:clark2010
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虚拟现实是计算机模拟的一个环境,实现体验者与仿真视觉,触觉和听觉的互动。现在眼科手术仿真机已经越来越流行,当前主要应用于白内障手术模拟练习。

阿拉伯的Kozak教授等介绍了包含触感在内的虚拟现实手术仿真机,该文章于2014年3月31日在Dove医学快报上成功发表。

在一些外科分支中已经有了仿真手术,并用之来评估和训练。手术仿真机成了医学生进入临床前熟悉基本外科手术技能的一个流行的培训工具。目前眼外科在用的仿真机品牌有EYESi(德国),PhacoVision(瑞典)和MicroVisTouch(美国)。

其中EYESi仿真机使用时间最久,在白内障手术仿真中证实可实现较多的立体化,感受真实性;MicroVisTouch仿真机虽已开始使用,且技术上没问题,但还没用在眼科上,所以在眼科中关于这两种仿真机的文献数量有限。

目前唯一能通过同行评议而且在市面上能用来练习白内障手术和玻璃体视网膜手术的是EYESi仿真机,但在仿真机中,MicroVisTouch是唯一有触觉感应回馈的仿真机。

在眼科手术中它能给操作者带来更真实的感觉,不止如此,它还是唯一提供了全面视觉体验的仿真机,其中包括手术设备,患者的头和眼睛,所以操作者可以在一个“真实”的患者上动手术,相比较而言,PhacoVision和EYESi提供的仅仅是一个不动的死板的的头颅和眼睛。

那么它是如何实现的呢?

科研人员将3D光学断层成像机(OCT)拍摄的图片合成一个病患模型,使之在仿真机更加接近真实,为了更具实验目的,他们从阿拉伯哈立德眼科医院随机取得患者的历史照片,

视网膜层(n=3)和黄斑裂洞(n=2)都用RTVue(美国)设备拍下来。

这项研究遵守赫尔辛基临床试验要求,这些原始材料不包含患者信息,传送过去后就用MicroVisTouch进行合成。为了使仿真机有更好的触感,实感和视感,科研人员定制了一个基于电脑仿真机的剥离程序,用于模拟视网膜内膜和外膜剥离。

仿真机所用电脑配置如下:戴尔T7500,64位windows7系统,因特尔至强6核处理器X5690,12G运行内存,NVIDIA FX6000显卡,SensAble Phantom Omni力反馈设备。

高精度的力反馈设备用来提供现实手术中的感觉,镊子的开合由力反馈装置上的压力感受器控制。视网膜的模型从OCT影像数据库原文件中合成出来(原材料取自真实的玻璃体视网膜不正常脱落的病人),图像随体位变化而变化,比传统的模型有更好的体验性。

推广之前,该项目仍需更加深入的测试,对比其与现实手术的差异。

编辑: surg001

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