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虚拟现实技能在医学中的应用及希望(3)

数虎图像虚拟手术系统既可用于教学,也可让一般大夫进行模拟手术练习。其内容十分简单,很像一张普通游戏光盘,放入计算机内即可在屏幕上显示出一个虚拟的手术室及手术的详细过程,学生或一般大夫可在虚拟手术中反复训练高难度的操作方法,直至达到完美无缺为止。

在 虚拟环境中,可以建立虚拟的人体模型,借助于跟踪球、HMD、感觉手套,学生可以很容易了解人体内部各器官结构,这比现有的采用教科书的方式要有效得多。 Pieper及Satara等研究者在90年代初基于两个SGI工作站建立了一个虚拟外科手术训练器,用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚 拟的手术台与手术灯,虚拟的外科工具(如手术刀、注射器、手术钳等),虚拟的人体模型与器官等。借助于HMD及感觉手套,使用者可以对虚拟的人体模型进行 手术。但该系统有待进一步改进,如需提高环境的真实感,增加网络功能,使其能同时培训多个使用者,或可在外地专家的指导下工作等。另外,在远距离遥控外科 手术,复杂手术的计划安排,手术过程的信息指导,手术后果预测及改善残疾人生恬状况,乃至新型药物的研制等方面,VR技术都有十分重要的意义。

在 医学院校,学生可在虚拟实验室中,进行“尸体”解剖和各种手术练习。用这项技术,由于不受标本、场地等的限制,所以培训费用大大降低。一些用于医学培训、 实习和研究的虚拟现实系统,仿真程度非常高,其优越性和效果是不可估量和不可比拟的。例如,导管插入动脉的模拟器,可以使学生反复实践导管插入动脉时的操 作;眼睛手术模拟器,根据人眼的前眼结构创造出三维立体图像,并带有实时的触觉反馈,学生利用它可以观察模拟移去晶状体的全过程,并观察到眼睛前部结构的 血管、虹膜和巩膜组织及角膜的透明度等。还有麻醉虚拟现实系统、口腔手术模拟器等。

虚拟现实技术在医学中的应用及进展

虚拟现实技术在药物研究中的应用

美 国北卡罗来纳大学研制的Grope应用VR技术进行复杂分子合成实验,研究人员在VR境界中控制药物分子模型,通过所模拟分子的分子力反馈测试出把该药物 分子安放在其他分子的结合基上的最佳方向,即所谓的“分子入位”。利用计算机生成的分子模型,把所有相关类型的药物连接在一起,并将其锁定在病原体上,从 而解除病原体的致病能力。药物设计师戴上三维实体眼镜,在屏幕上观察分子结构的立体图像,使分子间能相互结合,研究人员正在用这种方法研制抗癌药的合成。

虚拟现实技术在康复医学中的应用

虚 拟现实技术已经被广泛应用于康复治疗的各个方面: 在注意力缺陷、 空间感知障碍、 记忆障碍等认知康复, 焦虑、 抑郁、 恐怖等情绪障碍和其他精神疾患的康复, 运动不能、 平衡协调性差和舞蹈症等运动障碍康复等领域都取得了很好的康复疗效[1]。空间感知障碍和运动功能受损患者的康复训练是康复医疗的重要内容之一。 运动障碍是以运动异常为特征的各种障碍, 包括运动不能( 运动发动困难)、 震颤、 舞蹈症、扭转痉挛、 斜颈、 张力障碍、 颤搐、 抽动和肌阵挛等症状, 本文所论述的运动障碍包括所有运动性、 观念性、观念- 运动性和记忆缺失性的, 有目标的空间运动能力的丧失。

虚拟现实技术在医学教育中应用的好处:

(责任编辑:环球编辑)