文档介绍：医学虚拟现实与临床医疗详解演示文稿
第一页，共七十三页。
（优选）医学虚拟现实与临床医疗
第二页，共七十三页。
一、概述
定义
内涵
特点
*
第三页，共七十三页。
什么叫生物医学工程
生物医学工程（B业教育和人才培养
*
第二十页，共七十三页。
临床诊断医疗工程
*
第二十一页，共七十三页。
（一）、定义
利用数字影像、计算机及空间定位技术制定合理的手术方案并进行手术模拟。
CAS基于计算机，对大量数据信息高速处理及控制更安全、更准确。
它可以对图像进行三维重建和融合，术前充分评估患者的情况，规划手术路径、方案，模拟手术。术中追踪手术器械，引导手术。确定手术范围，从而使外科手术更加精确、安全和微创化。
计算机辅助外科手术(computer aided surgery，CAS)
*
第二十二页，共七十三页。
医学图像
CT
MRI
PET
DSA
DRI
外科医生
结合图像
立体定位系统
光学定位
机械定位
超声定位
电磁定位
患者
手术
器械
配合
配准
跟踪
三维
显示
（二）、组成
*
第二十三页，共七十三页。
1、光学定位法
2、机械手定位法
3、超声波定位法
4、电磁定位法
5、混合定位系统
（三）、立体定位系统
*
第二十四页，共七十三页。
（四）、配准
用计算机图像处理技术将各种影像模式投影在一个坐标系下，融合成新的医学模式。按操作分为:
基于外部特征
基于内部特征
*
第二十五页，共七十三页。
（五）、应用
神经外科术
血管畸形手术
脊椎手术
内镜手术
关节置换手术
耳鼻喉科手术
骨科手术
教学
*
第二十六页，共七十三页。
四、医学虚拟现实
计算机和电子技术创造的新世界
看似真实的模拟世界
*
第二十七页，共七十三页。
虚拟现实（Virtual Reality，VR）：一种基于可计算信息的沉浸式交互环境。
采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互、相互影响，从而产生等同亲临真实环境的感受和体验。
虚拟现实
*
第二十八页，共七十三页。
虚拟现实_范畴
虚拟现实是高度发展的计算机技术在各种领域的应用过程中的结晶和反映。
图形学
图像处理
模式识别
网络技术
并行处理
人工智能
……
数学
物理
通信
气象
地理
美学
心理学
社会学
……
*
第二十九页，共七十三页。
虚拟现实_关键技术
实物虚化：现实世界空间向多维信息化空间的一种映射，主要包括基本模型构建、空间跟踪、声音定位、视觉跟踪和视点感应等。
虚物实化：确保用户从虚拟环境中获取同真实环境中一样或相似的视觉、听觉、力觉和触觉等感官认知。
高性能计算处理技术：主要包括数据转换和数据预处理技术；实时、逼真图像生成与显示技术；多种声音的合成与声音空间化技术等。
*
第三十页，共七十三页。
虚拟现实_特点
沉浸感( Immersive) :用户将感觉不到身体所处的外部环境而“融合”到虚拟世界中去;
交互性( Interactive) :用户可通过三维交互设备直接控制虚拟世界中的对象并获得反馈;
虚拟环境中人的参与与反馈
人机交互的有效性
人机交互的实时性
*
第三十一页，共七十三页。
虚拟现实_特点
多感知性 (Multi-Sensory) :VR 系统具有感知视、听、触、嗅、味等多种信息的能力;
构想性（Imagination）：VR应具有广阔的可想像空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。
*
第三十二页，共七十三页。
沉浸式虚拟现实系统（Immersive VR）
增强式虚拟现实系统（Augmented VR）
桌面式虚拟现实系统（Desktop VR）
分布式虚拟现实系统（Distributed VR）
*
虚拟现实系统分类
第三十三页，共七十三页。
沉浸式虚拟现实系统是一种高级的、较理想的虚拟现实系统，它提供一个完全沉浸的体验，使用户有一种仿佛置身于真实世界之中的感觉。
沉浸式ＶＲ系统（Immersive VR）
*
第三十四页，共七十三页。
沉浸式虚拟现实系统的特点
具有高度实时性能。
具有高度的沉浸感。
具有良好的系统集成度与整合性能。
具有良好的开放性。
能同时支持多种输入与输出设备并行工作。
*
第三十五页，共七十三页。
桌面式虚拟现实系统也称窗口虚拟现实，是利用个人计算机或初级图形工作站等设备，以计算机屏幕作为用户观察虚拟世界的一个窗口，采用立体图