人體虛擬漫游展示系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及人體虛擬漫游展示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]人體內(nèi)包含很多組織器官，組織器官的識別以及特性的熟悉是醫(yī)生臨床疾病診斷的重要依據(jù)。目前人體組織器官的識別重要是通過解剖捐贈的人體來完成，然而一方面捐贈的數(shù)目比較少，另一方面，真實(shí)的人體解剖后不可重復(fù)使用，所以人體虛擬漫游系統(tǒng)迅速發(fā)展起來。然而目前存在的人體漫游系統(tǒng)采用真實(shí)內(nèi)鏡和人體實(shí)體模型，一方面，內(nèi)鏡設(shè)備是非常昂貴的，另一方面，人體實(shí)體模型仿真程度低，觸碰感差。而且，當(dāng)前的人體虛擬漫游系統(tǒng)只能針對一個人體實(shí)體模型，而不能滿足臨床對于各種體態(tài)特征的人體組織器官識別的要求。因此，迫切需要一種低成本的可滿足臨床多體態(tài)特征組織器官識別的人體虛擬漫游系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種人體虛擬漫游展示系統(tǒng)，使得以低成本方式滿足臨床多體態(tài)特征組織器官識別的需要。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種人體虛擬漫游展示系統(tǒng)，包括:仿真內(nèi)鏡實(shí)體，其能夠自由移動，驅(qū)動內(nèi)鏡視野圖像顯示器件中圖像不斷變化；仿真手部實(shí)體，其能夠自由移動，驅(qū)動觸碰操作模擬器件中仿真手部模型與其運(yùn)動一致；內(nèi)鏡視野圖像顯示器件，其根據(jù)仿真內(nèi)鏡實(shí)體驅(qū)動的仿真內(nèi)鏡模型在CT圖像中的空間位置及其方向，獲取二維內(nèi)鏡視野圖像；觸碰操作模擬器件，其根據(jù)仿真手部模型的運(yùn)動，模擬人體組織器官觸碰的操作；以及CT圖像處理器件。CT圖像處理器件，包括:讀取器件，其讀取人體CT圖像，用于內(nèi)鏡視野圖像顯示器件獲取二維內(nèi)鏡視野圖像；分割器件，其與所述讀取器件連接，用于分割讀取器件讀取的CT圖像中人體的組織器官；渲染器件，其與所述讀取器件連接，與所述分割器件連接，用于體繪制渲染顯示讀取器件讀取的CT圖像三維模型；定位器件，其與所述觸碰操作模擬器件連接，顯示仿真內(nèi)鏡模型和仿真手部模型在CT圖像中的空間位置；變化器件，其與所述分割器件連接，與所述觸碰操作模擬器件連接，與所述內(nèi)鏡視野圖像顯示器件連接，根據(jù)觸碰操作模擬器件中觸碰的操作，顯示CT圖像中發(fā)生形變的不同組織器官。
[0005]在根據(jù)本發(fā)明的其他方案中，所述仿真內(nèi)鏡實(shí)體上設(shè)置定位感應(yīng)芯片，所述定位感應(yīng)芯片用于實(shí)時獲取所述仿真內(nèi)鏡實(shí)體的在CT圖像中的位置和方位信息。
[0006]在根據(jù)本發(fā)明的其他方案中，所述定位感應(yīng)芯片為6自由度傳感器。
[0007]在根據(jù)本發(fā)明的其他方案中，所述仿真手部實(shí)體上設(shè)置定位感應(yīng)芯片和力反饋芯片，所述定位感應(yīng)芯片用于實(shí)時獲取仿真手部實(shí)體在CT圖像中的位置和方位信息，所述力反饋芯片用于根據(jù)觸碰操作模擬器件中仿真手部模型傳遞的碰撞信息給出受力反饋。
[0008]在根據(jù)本發(fā)明的其他方案中，所述內(nèi)鏡視野顯示器件獲取的二維內(nèi)鏡視野圖像根據(jù)仿真內(nèi)鏡模型在人體CT圖像中的不同位置實(shí)時變化，還包括參數(shù)設(shè)置器件，用于調(diào)整內(nèi)鏡視野圖像的分辨率和清晰度。
[0009]在根據(jù)本發(fā)明的其他方案中，所述讀取器件用于讀取不同數(shù)據(jù)格式的醫(yī)學(xué)圖像。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的其他方案中，所述CT圖像處理器件包括分割器件，用于分割讀取的人體CT圖像中的心臟、肺、腎臟、肝臟、胰臟、腸道、食管、血管、鼻腔、骨頭的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0011]在根據(jù)本發(fā)明的其他方案中，分割得到心臟、肺、腎臟、肝臟、胰臟、腸道、食管、血管、鼻腔用于根據(jù)觸碰操作模擬器件中觸碰操作發(fā)生形狀變化。
[0012]在根據(jù)本發(fā)明的其他方案中，所述渲染器件，用于體繪制讀取的CT圖像，表面繪制分割得到的心臟、肺、腎臟、肝臟、胰臟、腸道、食管、血管、鼻腔圖像。
[0013]在根據(jù)本發(fā)明的其他方案中，所述定位器件用于實(shí)時定位跟蹤仿真內(nèi)鏡模型和仿真手部模型在CT圖像中的空間位置，并檢測仿真手部模型與CT圖像之間的觸碰關(guān)系，還包括彈性力計(jì)算器件，依據(jù)CT圖像中組織器官的識別與模型的構(gòu)建，給出不同大小的反饋力。
[0014]本發(fā)明由于采用了仿真內(nèi)鏡實(shí)體和仿真手部實(shí)體，大大降低了人體虛擬漫游展示系統(tǒng)的成本，能夠以低成本方式滿足臨床多體態(tài)特征組織器官識別的需要。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的人體虛擬漫游展示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為內(nèi)鏡視野圖像與CT圖像體繪制結(jié)果示意圖，其中(a)為二維內(nèi)鏡視野圖像，(b)為CT圖像體繪制結(jié)果。
[0017]圖3為仿真內(nèi)鏡模型6和仿真手部模型7在CT圖像8中的空間位置。
[0018]圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的人體虛擬漫游展示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明實(shí)施例三的人體虛擬漫游展示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]主要附圖標(biāo)記說明
[0021]1、仿真內(nèi)鏡實(shí)體；2、仿真手部實(shí)體；3、內(nèi)鏡視野圖像顯示器件；4、觸碰操作模擬器件；5、CT圖像處理器件；51、讀取器件；52、分割器件；53、渲染器件；54、定位器件；55、變化器件。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
[0023]實(shí)施例一
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的人體虛擬漫游展示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例的人體虛擬漫游展示系統(tǒng)包括仿真內(nèi)鏡實(shí)體1、仿真手部實(shí)體2、內(nèi)鏡視野圖像顯示器件3、觸碰操作模擬器件4、CT圖像處理器件5。
[0025]以下詳細(xì)介紹各部分的構(gòu)成和作用。
[0026]仿真內(nèi)鏡實(shí)體I模擬內(nèi)鏡，能夠自由移動，驅(qū)動內(nèi)鏡視野圖像顯示器件3中圖像不斷變化。
[0027]仿真手部實(shí)體2模擬人體手部，能夠自由移動，驅(qū)動觸碰操作模擬器件4中仿真手部模型與其運(yùn)動一致。
[0028]內(nèi)鏡視野圖像顯示器件3根據(jù)仿真內(nèi)鏡模型在CT圖像中的空間位置及其方向，獲取二維內(nèi)鏡視野圖像。
[0029]觸碰操作模擬器件4根據(jù)仿真手部模型的運(yùn)動，模擬人體組織器官觸碰的操作。
[0030]CT圖像處理器件5，包括:
[0031]讀取器件51，其讀取人體CT圖像，用于內(nèi)鏡視野圖像顯示器件3獲取二維內(nèi)鏡視野圖像，讀取器件51可以讀取不同數(shù)據(jù)格式的醫(yī)學(xué)圖像；
[0032]分割器件52，其與所述讀取器件51連接，用于分割讀取器件51讀取的CT圖像中人體的組織器官；
[0033]渲染器件53，其與所述讀取器件51連接，與所述分割器件52連接，用于體繪制渲染顯示讀取器件51讀取的CT圖像三維模型；
[0034]定位器件54，其與所述觸碰操作模擬器件4連接，顯示仿真內(nèi)鏡模型和仿真手部模型在CT圖像中的空間位置；如圖3所示，示意性地示出了仿真內(nèi)鏡模型6和仿真手部模型7在CT圖像8中的空間位置。
[0035]變化器件55，其與所述分割器件52連接，與所述觸碰操作模擬器件4連接，與所述內(nèi)鏡視野圖像顯示器件3連接，根據(jù)觸碰操作模擬器件4中觸碰的操作，顯示CT圖像中發(fā)生形變的不同組織器官。如圖3所示，示意性地示出了仿真內(nèi)鏡模型6和仿真手部模型7在CT圖像8中的空間位置。
[0036]另外，分割器件52用于分割讀取的人體CT圖像中的心臟、肺、腎臟、肝臟、胰臟、腸道、食管、血管、鼻腔、骨頭的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。渲染器件53用于體繪制讀取的CT