上海交通大学教授谢叻:VR大大减少外科手术难度

 中国电子报、电子信息产业网  作者:
发布时间:2016-12-21
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12月20日‐21日,在工业和信息化部电子信息司的指导下,由虚拟现实产业联盟(IVRA)、南昌市人民政府主办,南昌红谷滩新区管委会、北京赛迪出版传媒有限公司、中国电子报社承办的2016中国虚拟现实产业创新大会暨中国虚拟现实产业展览会(以下简称创新大会暨展览会)在江西省南昌市隆重举行。工业和信息化部电子信息司司长刁石京,南昌市委副书记、市长郭安, 中国工程院院士费爱国等出席会议并致辞。来自北京航空航天大学、北京理工大学、上海交通大学、北京电影学院、华盛顿大学、瑞士虚拟现实联合会等专家学者,HTC、歌尔股份、欧菲光、英特尔、卡尔蔡司、Epic Games等100多家国内外VR/AR产业链主导企业代表,以及各地主流媒体千余人参加会议,共同探讨VR产业全球发展趋势、中国发展机遇和挑战、企业创新路径等热点问题。

上海交通大学教授谢叻说,我演讲的题目是医学外科手术虚拟现实技术。VR是通过视觉、听觉、力触觉等来呈现,现在视觉和听觉可以实现,但是力觉还不行。为了做医学上的虚拟现实,首先第一步要建模。医学上的建模来自医学图象,比如CT和核共振。如果这两个手段不能精准的话,可以通过解剖标本。比如肝脏的建模。肝静脉、胆管等等对手术非常关键,首先第一步要搞清楚它们的结构,建立模型。再比如耳朵方面的手术。我们的内耳非常小,但结构非常复杂,CT和核共振达不到建模效果,我们用切片的方式来达到。我们跟复旦大学五官科医院合作建立的内耳模型,是世界上最精细的模型之一。模型本身可以用于教学,也可以用于手术。

谢叻说,在骨骼建模方面,力学分析非常关键。对创伤骨的手术,我们做了演示虚拟手术的工作。人的背上、颈上有很多椎骨,如果一根椎骨受损了,往往把上一根和下一根用金属封住,中间不起作用,这样就能缓解病痛。为了做这些工作,第一步要打一个钉子放进去。椎骨中间是有脊髓的,如果钉子打到脊髓上会造成瘫痪,所以难度很大,打到外面也不行。这个钉很小,打一次两次就破坏掉了,手术就不能做了。第一步我们用医学的CT图像重构,就是颈胸腰椎椎骨的三维模型。在这个模型上,我们做虚拟的打洞,用3D打印把骨头模型打出来,同时把规划的洞也打好。医生在临床上用了,很顺利地打了洞。有了模型,手术的难度大大减少。

谢叻表示,虚拟手术主要体现在软件部分,硬件初期用鼠标做就可以,但是和真正的手术相差很大。手术是用手术刀,如果用鼠标,手感差很多。医生的手感是非常关键的,这个手感实际上就是位置和力的感觉。为了实现这个工作,我们做了一个交互装置,专门做医学培训的交互装置,第一次是实现位置的随动功能,在软件里面就可以随动,非常真实。我们还研究出了不仅有位置感觉,还有力量的感觉,就更真实了。


来源:中国电子报、电子信息产业网            责任编辑:赵强
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