[发明专利]一种心脏三维模型构建方法及模拟心脏手术指导系统

说明书

本发明提供了一种心脏三维模型构建方法及模拟心脏手术指导系统，用于解决现有技术中心脏外科手术训练方式单一、成本高昂、无法模拟真实手术场景、无法实现术前手术模拟、兼容的心脏模型少、训练效率较低的技术问题；一种虚拟现实模拟心脏手术指导系统，包括：虚拟现实显示设备、控制输入设备、存储器和中央处理器；实施本发明的技术方案，展示心脏动态模型，使医生了解心脏运动过程；通过VR技术实现真实手术场景的沉浸式训练，优化训练效果；医生使用VR手柄VR眼镜进行训练，训练成本低；心脏模型分为多个模块，可独立编辑，便于构建多种病理心脏动态模型，提高系统兼容性；设置无线传输模块和有线传输模块，多人共同观看，提高训练效率。

技术领域

本发明涉及手术指导领域，特别涉及一种心脏三维模型构建方法及模拟心脏手术指导系统。

背景技术

《中国心血管病报告2018》推测中国心血管病现患人数为2.9亿，其中，一部分患者需要进行外科手术矫正心脏的畸形或病变。然而，心脏手术危险程度高，对手术医生的经验要求高，因此，医生需要经过大量的培训才可进行心脏外科手术。

然而现有技术中，医生学习心脏外科手术主要有两种方式。其一是观看手术视频，通过视频资料进行学习。在这种学习方式中，观看后不能实时进行训练，学习效率较低，并且视频为过去的手术视频，种类较少。其二是通过仿真心脏进行训练，在这种学习方式中，并没有真实的手术环境，并且需要大量的仿真心脏，成本较高，并且难以在短期内定制生产，无法在患者术前实现手术模拟。

因此需要一种适用多种心脏模型、体验真实、成本较低、可实现术前模拟的模拟心脏手术指导系统。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明中披露了一种心脏三维模型构建方法及模拟心脏手术指导系统，本发明的技术方案是这样实施的：

一种虚拟现实模拟心脏手术指导系统，包括：虚拟现实显示设备、控制输入设备、存储器和中央处理器；所述控制输入设备将控制信息传输至所述中央处理器；所述中央处理器将虚拟现实数据传输至所述虚拟现实显示设备；所述存储器存储手术信息；所述手术信息包括一个以上的心脏动态模型；所述心脏动态模型包括心室模块、心房模块和血管模块。

优选地，所述虚拟现实显示设备包括VR眼镜，所述控制输入设备包括VR手柄。

优选地，所述虚拟现实显示设备还包括AR眼镜或显示屏。

优选地，所述虚拟现实模拟心脏手术指导系统，还包括连接至所述中央处理器的无线传输装置和/或有线传输装置。

优选地，所述手术信息还包括手术工具模型。

优选地，所述手术信息还包括手术提示信息。

优选地，所述手术信息还包括手术室环境信息。

优选地，所述手术信息还包括手术指导视频。

一种心脏三维模型构建方法，用于构建具有前述特征的一种虚拟现实模拟心脏手术指导系统中的心脏动态模型，包括：S1：获取DICOM心脏数据；S2：划分左心房数据、右心房数据、左心室数据、右心室数据和血管数据；S3：根据所述左心房数据、所述右心房数据、所述左心室数据、所述右心室数据和所述血管数据，构建所述心室模块、所述心房模块和所述血管模块；S4：重复S1-S3获取多个心脏三维模型；S5：根据所述多个心脏三维模型获取所述心脏动态模型。

实施本发明的技术方案可解决现有技术中心脏外科手术训练方式单一、成本高昂、无法模拟真实手术场景、无法实现术前手术模拟、兼容的心脏模型少、训练效率较低的技术问题；实施本发明的技术方案，展示心脏动态模型，使医生了解心脏运动过程；通过VR技术实现真实手术场景的沉浸式训练，优化训练效果；医生使用VR手柄VR眼镜进行训练，训练成本低；心脏模型分为多个模块，可独立编辑，便于构建多种病理心脏动态模型，提高系统兼容性；设置无线传输模块和有线传输模块，多人共同观看，提高训练效率。