[发明专利]一种神经外科虚拟手术训练系统

摘要

本发明公开了一种神经外科虚拟手术训练系统，其手术箱本体的左右两侧内壁上对称安装有一组光幕系统，光幕系统形成的红外线光幕覆盖整个手术箱本体内部；手术箱本体内部八个角内均内嵌安装有一3D投影仪，手术箱本体的内底面内安装有一空气屏幕生成系统，3D投影仪和空气屏幕生成系统构成立体模型投放模块，用于完成各种立体模型的投放；手术箱本体的右侧外壁上安装有一人机操作模块，用于输入各种控制命令；还包括立体模型生成模块、虚拟作动模块、通过蛇形机械臂安装在手术箱本体内的手术刀具和中央处理器。本发明可以较为逼真的模拟实际手术所带来的手感，并可以实现手术步骤所带来的立体模型图像的及时反馈。

主权项

1.一种神经外科虚拟手术训练系统，包括手术箱本体(1)，所述手术箱本体(1)的上顶面采用透光玻璃材质，前侧面和后侧面对称开设有两组手术口(2)，其特征在于，所述手术箱本体(1)的左右两侧内壁上对称安装有一组光幕系统，该光幕系统形成的红外线光幕覆盖整个手术箱本体内部；所述手术箱本体(1)内部八个角内均内嵌安装有一3D投影仪，所述手术箱本体(1)的内底面内安装有一空气屏幕生成系统，所述3D投影仪和空气屏幕生成系统构成立体模型投放模块，用于完成各种立体模型的投放；所述手术箱本体(1)的右侧外壁上安装有一人机操作模块，用于输入各种控制命令；还包括：立体模型生成模块，用于根据接收到的控制命令以及导入的影像数据在素材数据库内调用相应的素材构建各种人体中枢神经系统模型、周围神经系统模型和植物神经系统模型；虚拟作动模块，用于驱动参数变化的，与立体模型生成模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；手术刀具，通过蛇形机械臂安装在手术箱本体(1)内；中央处理器，用于接收光幕系统、人机操作模块输入的各种控制命令，并根据预设的分类方法将控制命令分别发送到立体模型生成模块、3D投影仪、空气屏幕生成系统和蛇形机械臂，从而驱动人体中枢神经系统模型、周围神经系统模型和植物神经系统模型作出相应的移动和改变，驱动蛇形机械臂施加不同方向的力给手术刀，从而模拟手术过程中不同手术步骤所带来的手术刀实际操作感。