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虚拟现实技术在神经外科术前计划中的应用
目的 探讨虚拟现实(virtual reality,VR)技术在神经外科术前计划中的临床应用价值.方法 对拟采用手术治疗的颅脑疾病26例,分别采集磁共振成像(MRI)、磁共振动脉成像(MRA)、磁共振静脉成像(MRV),计算机体层摄影(CT)等多种医学影像数据,输入Dextroscope术前计划系统,运用Radiodexter软件在VR环境中进行融合、提取、切割等处理显示为一个三维立体物像.同时运用软件内的三维处理工具对病灶及其局部解剖结构进行观察测量、手术模拟.制定术前计划,并与真正手术中情况进行对照比较.结果 26例病例均成功地实现了三维立体虚拟现实影像的重建,术前计划中对于病灶及其局部解剖学特征的判定与术中实际情况吻合.结论 Dextroscope系统的虚拟现实技术能快速、直观、全面地整合多种医学影像数据,以提供病灶及其局部解剖结构的综合信息,在神经外科手术前为制定和优化手术方案提供帮助,有可能有助于提高手术的安全性与病灶的全切除率.
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虚拟现实环境下颅底肿瘤术前计划的制定
目的 探讨虚拟现实(virtual reality, VR)技术在颅底肿瘤术前计划制定中的作用.方法 36例拟采用手术治疗的颅底肿瘤患者,分别采集磁共振成像(MRI)、磁共振动脉成像(MRA)、磁共振静脉成像(MRV),计算机体层摄影(CT)等多种医学影像数据,输入Dextroscope术前计划系统,在VR环境中进行重建、融合、提取、染色,标记等处理还原为一个空间立体的三维物像.再利用工具进行观察,测量、手术模拟等操作,从而在术前充分获得肿瘤,脑组织,颅底骨质以及神经血管全面而直接的信息,制定周密的手术计划,并与真正手术中情况进行对照比较.结果 36例病例均成功地实现了三维立体虚拟现实影像的重建,术前计划中对于肿瘤及其颅底解剖结构特征的判定与术中实际情况吻合.结论 Dextroscope系统的虚拟现实技术能快速、直观、全面地整合颅底肿瘤多种医学影像数据,以提供肿瘤及其颅底解剖结构的综合信息,在手术前为制定和优化手术方案提供帮助,有可能有助于提高了手术的安全性与病灶的全切除率.
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乙状窦后人路显露靶点对手术创伤影响的虚拟现实解剖测量
目的 在构建虚拟现实解剖模型基础上探讨乙状窦后入路显露靶点对手术创伤的影响. 方法 根据15例尸头的CT和MRI数据构建岩骨三维解剖模型,在颅盖和颅底中选择骨性标志点设计乙状窦后入路对不同靶点进行显露的手术路径:路径a显露颈静脉结节前缘,路径b显露内听道外口上缘,路径c显露岩尖.观察不同手术路径中解剖结构的空间形态和顺序,测量并比较解剖组织体积. 结果 所有路径均由横窦下方穿过,经过小脑半球外侧,路径a显露后组颅神经和小脑前下动脉,到达颈静脉结节时显露岩下窦;路径b显露小脑前下动脉、迷路和面听神经复合体;路径c经过岩上窦内侧,显露面听神经复合体,到达岩尖时显露三叉神经、小脑上动脉和海绵窦.不同手术路径、颅神经、骨性结构、小脑、动脉体积不同,差异有统计学意义(P＜0.05).路径c、路径a、路径b的手术路径和颅神经体积依次降低;路径c、路径b、路径a中包含的骨性结构体积依次降低;路径b、路径a、路径c中包含小脑体积依次降低;路径a、路径c、路径b中包含动脉体积依次降低,差异均有统计学意义.路径a中静脉体积[(68.91±1.91) mm3]低于路径c中静脉体积[(248.92±11.26)mm3],差异有统计学意义(t=-90.274,P=0.000),路径b中不包含静脉结构. 结论 颅底显露靶点对乙状窦后人路经过解剖组织结构的范围影响显著,通过测量组织体积能够客观评价创伤和显露的关系.
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三叉神经微血管减压术的虚拟现实微创解剖研究
目的 在构建虚拟现实解剖模型基础上探讨三叉神经微血管减压术微创化过程中的显微解剖特征. 方法 对5例成人尸体头颅行头颅CT和MRI扫描,影像数据输入虚拟现实系统构建桥脑小脑角三维解剖模型,设计枕下乙状窦后入路路径,在三叉神经脑池段分别选择三叉神经入脑干处(a点)、入半月神经节处(b点)以及两者之间中点(c点)为显露靶点.分别以上述a、b、c3个显露靶点为顶点做出圆锥a、b、c,模拟枕下乙状窦后入路显露三叉神经脑池段的3个手术路径,观察和测量这3个路径微创化前后解剖结构显露情况并进行统计比较. 结果 模拟枕下乙状窦后入路三叉神经微血管减压术的路径均由横窦下方穿过,路径清晰显示与周围神经、血管的关系.微创化前后a、b、c3个手术路径的测量数据比较结果为:b路径体积＞c路径体积＞a路径体积,a小脑半球体积＞c小脑半球体积＞b小脑半球体积. 结论 枕下乙状窦后入路微创化手术路径能够在保证三叉神经微血管减压术解剖显露的情况下减少手术创伤.
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垂体腺瘤数字化影像的构建及经单鼻孔-蝶窦入路手术模拟
目的 构建垂体腺瘤的数字化影像,探讨其在经单鼻孔-蝶窦入路手术中的价值.方法 南京军区福州总医院神经外科自2009年10月至2011年3月行单鼻孔-蝶窦入路切除术治疗垂体腺瘤患者30例,术前均行头颅CT和MR薄层扫描,将影像数据导入Dextroscope图形工作站进行融合重建,构建垂体腺瘤虚拟影像,观测相关解剖结构并模拟、规划手术. 结果 所创建影像可实现三维化,可动态、立体地观测相关解剖结构,可重复模拟手术;制定了鼻腔段、蝶窦前壁段、鞍底段及肿瘤周围的术前规划指标;对比实际手术情况,模拟手术基本可靠. 结论 垂体腺瘤虚拟影像能为单鼻孔-蝶窦入路手术提供一定的个体化解剖形态,用于制定术前规划方案,有助于手术的顺利开展,避免损伤重要的解剖结构.
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虚拟现实结合Flair成像在侧脑室周围核团三维解剖研究中的应用
目的 利用MRI影像Flair序列和虚拟现实系统构建侧脑室周围核团三维解剖模型,观察各解剖结构之间的空间形态和毗邻关系. 方法 将成年尸体头颅进行T2 Flair序列扫描,获得Dicom数据输入Vitrea虚拟现实工作站,构建侧脑室、尾状核、壳核、苍白球外侧部、苍白球内侧部、海马、杏仁核等交互式三维解剖模型并且进行解剖观察. 结果 Flair影像中神经核团以及脑室与周围组织图像对比度良好,大脑皮质和除红核、丘脑底核之外的神经核团呈现高信号,红核呈现卵圆形略低信号,丘脑底核呈双凸透镜略低信号,大脑白质、脑室和脑沟呈现低信号,便于图像分割.虚拟现实模型三维可视化效果良好,侧脑室和周围核团空间形态和毗邻关系显示清晰,通过图像旋转和透明度调节,能够多角度、多层次、非侵袭性地进行解剖观察. 结论 利用Flair成像结合虚拟现实技术构建侧脑室周围核团三维解剖模型有助于无创直观地观察和理解脑神经核团的整体空间关系,节约时间和标本,并可为指导相关手术提供充分的解剖依据.
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基于虚拟现实技术的脊柱三维仿真模型的建立及应用
目的 建立基于虚拟现实技术的计算机辅助三维立体脊柱虚拟模型,构建出适用于虚拟手术中实时复杂交互的脊柱三维仿真模型. 方法 对高分辨率的人体64排CT切片数据进行感兴趣区域图像分割和边缘提取,采用面绘制技术对提取的轮廓序列进行三维数据生成,对重建的模型根据实时交互的需要进行优化. 结果 重建出的脊柱模型保持了较高的几何分辨率和光滑性,读入虚拟手术系统后,在实时交互下能表现出较好的解剖精确性和实时绘制的真实感.结论基于人体切片数据重建出的三维模型可较好地适用于虚拟手术中的复杂交互操作.
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虚拟影像术前计划系统在神经外科的临床应用研究
目的探讨三维立体虚拟影像术前计划系统在神经外科常规手术中的应用价值.方法应用RadioDexter虚拟影像术前计划系统对颅内肿瘤及椎管内肿瘤等15例神经外科常规手术病例进行术前计划操作.结果15例病例均成功进行了术前计划操作.该系统形成的三维立体虚拟影像清晰、逼真,并可进行多种模拟操作,能更清楚、准确地显示手术区域解剖结构及毗邻关系.本组无严重并发症,无死亡病例.结论三维立体虚拟影像术前计划系统能够提高神经外科手术的精确性,降低手术创伤及手术风险,值得推广应用.
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计算机虚拟阻生牙拔除术初探
目的 初步探讨计算机虚拟阻生牙拔除术的实现方法与关键技术.方法 以虚拟阻生牙拔除术为研究对象,主要采用3DS Max8.0和EON Studio软件,对手术所涉及的医疗器械和口腔器官建立三维模型,并对手术过程进行虚拟仿真.结果 基本解决阻生牙拔除术仿真过程中涉及的关键技术,包括场景的光线材质设置、行为建模中的动作控制、动作逻辑的连接等.结论 初步完成虚拟阻生牙拔除术的原型系统.
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基于虚拟切片的体视学模型仿真与分析
目的 建立虚拟组织切片的体视学模型,并以软件系统作为实现手段,模拟虚拟切片过程,为体视学的理论提供一个客观实证工具.方法 以数学手段描述组织切片可能出现的二维形态特征,模拟切片过程,将所得到的数据进行数值分析,与经验公式进行了拟合比较.结果 基于此算法可实现虚拟随机模拟切片,经拟合优度检验数据分布的均匀性检验通过率达94.5％以上.独立性检验通过率达92％以上.且均符合正态性要求.经线性和曲线拟合能够得到与经验公式相一致的体视学参数相关关系.结论 本文所述算法具有可行性,可以反映数值模拟结果的正确性.
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虚拟影像手术计划系统在颅内动脉瘤诊断中的应用
目的 探讨虚拟影像手术计划系统在颅内动脉瘤诊断中的应用价值.方法 选择54例经3D-CTA检查确诊的颅内动脉瘤患者,通过虚拟影像手术计划系统对原始CT图像进行三维重建,获得颅骨及脑血管的三维立体虚拟影像资料.对动脉瘤的位置、大小、形态及毗邻结构进行多角度观察和测量.利用系统的模拟手术工具对每例患者进行手术计划和模拟手术操作.结果 54例均成功地进行了三维立体虚拟影像重建和相关操作.该系统形成的虚拟图像清晰、逼真,可非常直观地显示动脉瘤的位置、大小、与载瘤动脉和颅骨的关系.利用该系统可进行简单的手术模拟操作.结论 虚拟影像手术计划系统可作为颅内动脉瘤的辅助诊断工具,利用该系统可获得更详细的动脉瘤影像学信息.
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虚拟现实技术对创伤性伤口患者换药疼痛的影响
目的 探讨虚拟现实技术对创伤性伤口患者换药疼痛的影响.方法 将106例创伤性伤口需要换药的患者,按首次换药先后顺序分配到观察组和对照组,观察组换药时采用虚拟现实(看3D电影)分散注意力,对照组换药时采用看DVD电影分散注意力,两组电影内容相同,换药的所有操作均由同一名治疗护士使用相同的换药方法完成,使用视觉模拟量表和国际通用的0 ～ 10评分法评估两组患者换药时的疼痛程度及专注程度.结果 两组换药时的疼痛评分均较换药前降低(P＜0.05),但观察组的疼痛评分明显低于对照组(P＜0.05);观察组换药时的专注评分明显高于对照组(P＜0.05),且专注评分与疼痛评分呈显著负相关(r=-0.673,P＜0.05).结论 虚拟现实能分散患者的注意力,能有效减轻创伤性伤口换药时的疼痛,提高患者的专注程度,从而获得较好的疼痛控制效果.
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不同分散注意力法对患者伤口敷料更换过程疼痛的影响
目的：探讨不同分散注意力方法对伤口敷料更换过程中疼痛的影响，为伤口换药患者提供合适有效的疼痛控制手段。方法：采用随机分组方法，将210例需要更换敷料的患者随机分为A、B、C 3组，A组采用虚拟现实分散注意力，B 组看DVD 电影分散注意力，C 组听音乐分散注意力。采用视觉模拟量表和国际通用的0～10评分法评估3组患者更换敷料时的疼痛及专注程度。结果：3组更换敷料时的疼痛评分均降低（P＜0．05），但A组明显低于B、C组（P＜0．05）；3组更换敷料时的专注评分A组显著高于B、C组（P＜0．05）。结论：3种分散注意力的方法均能缓解敷料更换过程中的疼痛，虚拟现实因能提高专注程度而获得较好的疼痛控制效果。
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虚拟现实在踝关节康复系统中的应用
为了改善患者康复医疗的条件,使患者在虚拟环境中获得视觉、听觉和力觉反馈,提出一套利用虚拟现实和机器人技术进行踝关节康复医疗的方案,详细地介绍了硬件和软件的设计思想和设计方法,包括:踝关节并联机器人设计、虚拟环境平台开发、运动控制设计和康复病案数据库的建立.基于虚拟现实的踝关节康复系统,将运动治疗和心理治疗有机地结合起来,为残疾患者提供一种有效的康复功能医疗器械.
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盖尔伦增视能项目通过国家验收
由国家医疗保健器具工程技术研究中心承担,北京大学第一医院,四川大学华西医院,首都医科大学附属北京同仁医院,中山大学健康与人类发展研究中心等多家单位共同合作完成的国家"十五"攻关重点项目--"儿童视觉及智能虚拟现实训练软件研制"(项目编号:2002BA709B12),2005年12月10日在由卫生部科教司组织的"十五"攻关重点项目验收会上,得到与会专家的一致肯定,顺利通过验收.
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虚拟现实应用与行为神经科学及更多
虚拟现实(VR)终于在行为神经科学领域派上了用场.10年前,当VR第一次激发起人们的想象力时,对它的热情却因为受限于硬件、市场推广和相应推动技术发展的产品被抑制住.
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从网络治疗年会主题看国际医疗信息化
"虚拟现实(VR)终于迎来了正式应用于行为神经科学领域的时代.VR对于神经科学、认知科学和心理学领域的科学研究和实际应用都极具吸引力."
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虚拟现实技术(VR)在医疗中的应用展望
虚拟现实技术是一个巨大的、正在成长的市场,被广泛应用于诸多领域,尤其是医疗系统.本文首先简述了虚拟现实在医学中的5种应用,手术培训,手术预演,术中导航,临床诊断,远程干预;然后重点介绍了国际医学领域的VR应用案例,领域涉及外科手术、医疗培训、战争医疗、疼痛转移、消灭幻肢痛、治愈心灵创伤、电脑康复环境等等.
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感知觉学习与弱视儿童的治疗
在人的一生中,视觉功能的表现能力通过训练是可以提升的.通过感知觉学习获得的提高包括:对比度察觉、方向辨别、游标视力,深度感知,运动感知和模式辨别等.学习效果通常是经由某些视觉任务、刺激物特征和方位方向的特别训练体现出来,它显示出即使是成人大脑都有很大的神经可塑性.感知觉学习对于我们器官内的知觉系统有相当长的"改变维持期",它能促进知觉系统对周围环境作出反应.新研究证明感知觉学习可以有效的提高弱视儿童的视觉能力.文中首先阐述了感知觉学习的神经基础及其机制,介绍了弱视治疗的一些基本情况.然后重点介绍感知觉学习如何提高弱视儿童的视觉能力,以及其研究的新进展:(1)Dennis M Levi的位置辨别任务训练方法,(2)虚拟现实用于实现双眼交互弱视治疗.
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一种新的智能型混合现实互动情景治疗平台对儿童神经系统的健康干预
本文介绍虚拟现实技术与艺术情景表达相结合的一种新的智能型混合现实互动情景治疗系统用于治疗"心影儿"情绪障碍、儿童孤独症、儿童恐惧症、儿童感知觉缺陷导致的学习障碍等影响儿童健康成长的常见疾病.经临床试验证实:经过一定时期的互动情景治疗,患儿的症状均获得不同程度改善.结论:该智能型混合现实互动情景治疗系统是一种对儿童神经系统进行健康干预的行之有效的新方法.
