[发明专利]一种基于虚拟现实技术的人工髋关节置换术教学展示系统

权利要求书

1.一种基于虚拟现实技术的人工髋关节置换术教学展示系统，其特征在于：包括基础数据存储单元、手术流程及场景展示单元、虚拟现实成像单元、手术直播单元；所述手术流程及场景展示单元分别与基础数据存储单元、虚拟现实成像单元、手术直播单元连接；

所述基础数据存储单元：存储在人工髋关节置换手术过程当中所使用的全部医疗器械的高精度模型及操作动画，以及对应的器械功能信息；

所述手术流程及场景展示单元：调取基础数据存储单元内的数据构建一个虚拟手术室以及手术工具与材料，针对髋关节置换手术具体流程，将基础数据存储单元中的模型数据进行采集和加工，完成整个手术流程，并通过虚拟现实成像单元、手术直播单元显示；

所述虚拟现实成像单元：以操作人员的视角成像并显示；

所述手术直播单元：以观摩人员的视角成像并显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的人工髋关节置换术教学展示系统，其特征在于：所述手术流程及场景展示单元包括虚拟操作控制单元、髋关节置换手术流程处理单元、手术器械与手术目标模拟单元、手术操作输入单元；虚拟操作控制单元分别与髋关节置换手术流程处理单元、手术器械与手术目标模拟单元、手术操作输入单元连接，手术操作输入单元、手术器械与手术目标模拟单元、髋关节置换手术流程处理单元依次连接；

虚拟操作控制单元进行整体流程控制，由手术操作输入单元获取操作人员手的实时位置以及正在进行的操作，当操作人员进行的操作信息进入到手术器械与手术目标模拟单元后，进行手术操作流程检查以及精度检查，检查通过后通过髋关节置换手术流程处理单元推动手术流程继续进行。

3.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实技术的人工髋关节置换术教学展示系统，其特征在于：所述虚拟现实成像单元包括操作人员头控模块、操作人员摄像机、操作人员VR成像单元、虚拟现实成像输出单元、操作人员非VR成像单元、平面显示器；操作人员摄像机分别与手术流程及场景展示单元、操作人员头控模块、操作人员VR成像单元、操作人员非VR成像单元连接，操作人员VR成像单元与虚拟现实成像输出单元连接，操作人员非VR成像单元与平面显示器连接；

手术操作的场景及动作的图形数据信息由手术流程及场景展示单元送入操作人员摄像机，操作人员摄像机由操作人员头控模块控制方向与角度，其展示操作人员的第一视角，对于操作人员的视角以两个成像单元显示，既操作人员VR成像单元和操作人员非VR成像单元，再分别由虚拟现实成像输出单元、平面显示器输出。

4.根据权利要求3所述的一种基于虚拟现实技术的人工髋关节置换术教学展示系统，其特征在于：所述手术直播单元包括观摩人员摄像机、观摩人员成像显示单元、平面显示器；手术流程及场景展示单元、观摩人员摄像机、观摩人员成像单元、平面显示器依次连接；

手术操作的场景及动作的图形数据信息由手术流程及场景展示单元送入观摩人员摄像机，观摩人员成像显示单元以观摩人员的视角成像后由平面显示器输出，观摩人员摄像机是预先设定好的固定机位，目的是向观摩人员展示整个手术的全貌。