[发明专利]一种具有真实触感的沉浸式神经外科手术模拟方法

权利要求书

1.一种具有真实触感的沉浸式神经外科手术模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:将脊柱组织的CT图像和MRI图像进行配准融合，以此获取脊柱组织的3D虚拟模型，将脊髓组织的MRI图像与脊柱组织的3D虚拟模型相融合，以此获取脊柱组织以及脊髓组织的3D虚拟模型；在脊柱组织和脊髓组织的3D虚拟模型中选择添加病变组织虚拟模型；将所有虚拟模型的数据导入佩戴式虚拟成像眼镜；

S2:测量得到病变组织和脊柱组织以及脊髓组织的弹性模量，3D打印获取与病变组织和脊柱组织以及脊髓组织的弹性模量保持一致的实体模型；

S3:通过实体模型、佩戴式虚拟成像眼镜和手术器械的共同作用，在视觉和触觉上模拟具有真实触感的神经外科手术。

2.根据权利要求1所述的一种具有真实触感的沉浸式神经外科手术模拟方法，其特征在于，所述手术器械和实体模型上设置有数个传感器。

3.根据权利要求2所述的一种具有真实触感的沉浸式神经外科手术模拟方法，其特征在于，所述传感器包括力传感器和定位传感器，所述传感器连接有传感信息处理装置，所述传感信息处理装置包括显示装置，所述传感信息处理装置将信息处理并展示在显示装置上，所述传感信息处理装置与佩戴式虚拟成像眼镜连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有真实触感的沉浸式神经外科手术模拟方法，其特征在于，所述手术器械包括手持端和非手持端，所述定位传感器安装在非手持端和实体模型需要手术的位置周围以及实体模型的轮廓，所述力传感器安装在手持端和实体模型需要手术的位置周围。

5.根据权利要求1所述的一种具有真实触感的沉浸式神经外科手术模拟方法，其特征在于，所述步骤S1中获取脊柱组织以及脊髓组织的3D虚拟模型的具体过程包括:将脊柱组织的CT图像的血管结构和椎骨结构与脊柱组织的MRI图像的血管结构和软组织结构一一对应并绑定，并利用迭代最近点算法对图像进一步的精确配准，最终得到脊柱组织的3D虚拟模型；将脊髓组织的MRI图像的神经结构与脊柱组织的3D虚拟模型的血管结构和椎骨结构进行配准得到脊柱组织以及脊髓组织的3D虚拟模型。

6.根据权利要求1所述的一种具有真实触感的沉浸式神经外科手术模拟方法，其特征在于，所述步骤S1中添加病变组织虚拟模型的具体过程包括:在脊柱组织以及脊髓组织的3D虚拟模型中选择一处添加病变组织虚拟模型，病变组织虚拟模型附着在血管结构、神经结构上或者包覆血管结构、神经结构。

7.根据权利要求1所述的一种具有真实触感的沉浸式神经外科手术模拟方法，其特征在于，所述步骤S2中选用硬度不同且与脊柱组织以及脊髓组织的弹性模量保持一致的3D打印材料制作实体模型。

8.根据权利要求1所述的一种具有真实触感的沉浸式神经外科手术模拟方法，其特征在于，所述病变组织和脊柱组织以及脊髓组织的弹性模量的获取方式为：选用病变组织和脊柱组织以及脊髓组织的替代物，采用弹性模量测试仪对替代物分别进行测定，得到对应的弹性模量。