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虚拟现实技术在医学上的应用
虚拟现实技术是近年发展起来的一项新技术,目前,已经广泛地应用于许多领域,尤其在医学方面.本文讨论了虚拟现实技术在外科手术、医学教育和远程医疗等领域的实际应用.
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基于Unity3D的三维模拟针刺训练系统的设计与开发
借助虚拟现实技术，在Unity3D开发环境中，在虚拟人体上标注穴位、经络等信息，并通过操作实现虚拟针刺训练，帮助中医院校学生及中医爱好者掌握穴位、经络等中医基础知识。系统发布在Windows和Android平台，方便使用者根据实际需要选择相应版本。
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浅谈信息技术在卫生学校的应用
20世纪 90年代后期,网络技术迅速普及,整个社会的发展与信息技术的关系越来越密切,人们也越来越关注信息技术对社会发展的影响.同时,在教育界出现了教育信息化.教育信息化是关系到整个教育改革和教育现代化的系统工程,是以现代信息技术为基础的新教育体系,在教育中应用信息技术的终目标是促进学习由过去的被动性转向主动性.随着信息时代的到来,我校的信息技术在发展中也面临着挑战和机遇.
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多媒体技术在教学中的积极作用
21世纪,世界已从传统工业文明向信息文明迈进,知识经济已初见端倪.国际间综合国力的竞争已表现为创新型人才的水平和数量的竞争.为此,"创新"已成为世界上许多国家教育改革的焦点和核心.教育要实行"三个面向",就一定要追赶国际教改大潮,更好地开展创新教育的研究,以此把我国巨大的人口压力转化为丰富的人力资源.要培养出有创新精神的人才,教师的创新精神和教学手段的创新必不可少,多媒体教学是教学手段创新的重要内容之一.多媒体教学是现代科学技术在教育工作中的运用,即应用先进的技术手段,把录音机、电视机、录像机、视频展示台、投影机、多媒体计算机等引进课堂,将通讯技术、网络技术、电子邮件、卫星远程通讯、传真通讯、虚拟现实等新的教育媒体逐步运用于教学,充分发挥其优势,增加教学的密度,调动学生的学习积极性,以实现我国从应试教育转向全面的素质教育的目标.多媒体技术使当代教育产生了革命性的变化,改变着教育的方式、方法和内容,转变着人们的教育观和教学观,本文对多媒体技术辅助教学的理论依据和优越性等方面进行初步探讨.
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橡胶手错觉:拥有感研究的实验范式及其应用
橡胶手错觉是一种健康个体将非肉体的假手视为自己真实身体的一部分的体验,这种错觉可以通过同时轻刷被试面前可见的橡胶手及其不可见的真手而产生.橡胶手错觉已成为一种研究身体拥有感的重要范式,其产生机制可以分为“自下而上的认知匹配”与“自上而下的认知匹配”两种加工方式.前者涉及视觉与触觉刺激的同步性;而后者涉及被试心中预存的身体意象与身体图式(包括真假手之间模态特征、位置空间的相似性).综合上述证据,身体模型假说与个人边缘空间理论进一步为拥有感产生的复杂机制提供了整合两种加工方式的解释.橡胶手错觉范式已经被用于探索精神分裂症患者等特殊被试病理分析、错觉产生和心理特质之间的关系,以及神经外科和术后恢复上.未来的研究应该更加重视范式本身的拓展,应用虚拟现实技术来提高身体模态的仿真效果,利用橡胶手拥有感的易感性作为筛选与预测身体意象障碍疾病的指标.
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虚拟现实技术在医学中的应用相关SCI论文研究热点分析
检索SCIE数据库中文献,使用文献题录信息统计分析工具SATI对文献主题词进行分析,选取出现频率高的12个主题词并通过聚类分析分为4大类,总结2005-2015年虚拟现实技术在医学中的应用相关SCI论文的研究热点.
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小儿心脏病虚拟手术训练系统构建
虚拟手术系统是虚拟现实技术在医学领域的重要应用,介绍国内外部分虚拟手术系统及其在医学教学、手术导航、手术训练、远程手术等领域的应用.研究基于Web的一体化小儿心脏病虚拟手术训练系统建设,结果证明虚拟手术系统达到初步设计目标,对医生提升临床手术技能、指导手术都有积极意义.
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虚拟现实医学多媒体课件制作技术
采用三维虚拟现实技术,以Director为操作平台,在医学多媒体课件中构建立体的教学空间,介绍其技术路线,从虚拟现实三维场景构建、医学场景集成及漫游两方面阐述课件制作的关键技术.结果表明三维医学多媒体课件具有更强的表现力和视觉冲击力,且运行安全稳定.
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信息检索技术的发展概况及趋势
信息检索技术作为获取信息的方法和手段,已经经历了一段很长的发展过程.特别是计算机技术、通讯技术、多媒体技术和网络技术的发展进步,使信息处理的模式发生了转变,促进了信息技术的变革,产生了许多新颖、快速、方便的信息检索技术和方式,提高了各类信息的利用效率,方便了用户查询.笔者就信息检索技术的发展概况、现状及未来的发展趋势做了简要介绍.
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信息技术在医学信息学教育中的应用
分析信息技术在医学信息学教育中应用的优势，以上海思博职业技术学院为例，论述信息技术在医学信息学教育中的具体应用，包括基于3D虚拟现实技术的沉浸式教学、双向视频教学等方面，对目前存在的问题提出解决方法。
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机器人技术在健康管理领域中的应用
对近几年来健康管理机器人领域内引起人们广泛关注的问题进行梳理,筛选出具有可观前景的机器人科技手段和应用策略,包括远程交互技术应用于机器人健康问询、微传感器应用于机器人健康诊断、脑机接口技术应用于机器人健康监测和虚拟现实技术应用于机器人健康干预,后提出构建一个集成于机器人的健康大数据项目,以实现将健康管理资源更广泛地惠及大众的目标.
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用多感官型分心装置缓解患儿伤口处理时疼痛的研究
目的 设计多感官型分心装置(MMD),观察其在烧伤换药和其他医疗过程中减轻患儿焦虑和疼痛的效果.方法 设计3项前瞻性、随机对照临床试验.选择澳大利亚布里斯班皇家儿童医院烧伤中心和骨折整形外科患儿182例,共计354个医疗过程,分别应用标准分心法、手握电子游戏机和MMD(前MMD-D型、MMD-D型及MMD-PP型).采用改良面部表情评分法、面部疼痛评分法、视觉模拟评分法及Wong-Baker面部表情疼痛评分法,记录患儿报告的疼痛分数、父母和护理人员报告的患儿焦虑和疼痛分数以及换药时间.结果 与标准分心法组和电子游戏机组[(3.60±0.25)、(3.83±1.49)分]比较,MMD-D组与MMD-PP组患儿首次换药时的疼痛分数[(2.13±0.23)、(2.15±0.17)分]显著降低(P<0.01),换药时间明显缩短(P<0.01),且MMD在连续3次换药过程中均能发挥缓解疼痛的作用.此外,MMD-PP组患儿在换药前由焦虑引起的疼痛分数也较其他组显著降低(P<0.01).结论 MMD较标准分心法和手握电子游戏机更能有效减轻患儿伤口处理过程中的焦虑和疼痛.该装置仍在临床试验中,且继续显示其有效性.
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虚拟现实在糖尿病外周血管介入手术教学中的应用
糖尿病患者下肢远端血管易发生肌性动脉粥样硬化,形成动脉瘤、血栓等病理变化,导致血管阻塞或狭窄.如果侧枝循环也同时受到影响,很容易发生肢体缺血,出现间歇性跛行,甚至导致残疾等严重后果[1].但由于手术技巧要求高,且每个进修医生的操作机会有限,因此,我们将虚拟现实技术用于模拟介入手术教学,以提高培训效果,帮助进修医生尽快掌握介入手术操作的基本技巧.
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浅谈虚拟现实在桥脑小脑角区临床教学中的应用
微创神经外科(minimally invasive neurosurgery)核心内容是在大程度处理病变的同时要尽大可能保护神经组织的结构和功能.因此要求对中枢神经系统的局部解剖学知识认识和掌握有很高的要求.
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虚拟现实技术在人体解剖学教学中的应用
虚拟现实也称为视觉模拟,是近年来发展起来的一门跨学科的综合集成技术,利用计算机形成逼真的三维视、听、触等感觉,使人作为参与者通过适当装置, 对虚拟世界进行体验和交流[1].
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前路经皮中空螺钉治疗ⅡB 型齿状突骨折虚拟手术的仿真设计
目的：探索虚拟现实技术来寻找一种实行前路经皮中空螺钉内固定治疗ⅡB型齿状突骨折的方法，发掘可视化虚拟手术对枢椎Ⅱ型齿状突骨折前路内固定的临床指导作用。方法将齿状突骨折患者的颈椎基于64排CT平扫得到连续薄层二维图像， Mimics软件分别重建寰椎、枢椎的三维可视化结构，在Mimics中的MedCAD版块中进行模拟手术。结果三维重建图像结构清晰，可真实再现寰枢椎细微的结构，虚拟仿真手术中螺钉进针点精确，钉道正确无误。结论利用计算机虚拟现实技术制订出佳的前路经皮中空螺钉通道，在术前风险评估、中空螺钉放置及临床手术教学中有很大的应用价值。
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基于无线式数据手套的虚拟手控制系统研究
目的：建立基于无线式数据手套的康复训练平台，利用虚拟现实的视觉等反馈机制，弥补传统康复训练的不足，帮助患者在反复的尝试-练习-更正过程中，不断提高其参与积极性及康复效果。方法：使用多个弯曲传感器采集手指弯曲程度，通过分压电路转换成模拟信号，使用芯片(STC12C5A60S2)的模拟数字(AD)采集单元，转换为数字量并通过串口传输数据，通过蓝牙模块将数据无线发送至主机端，数据提取后用于控制虚拟手。结果：弯曲传感器数据采集准确、有效，利用无线蓝牙进行数据传输，其传输稳定方便，三维虚拟手模型控制连续及有效。结论：构建一套基于无线式数据手套的虚拟手控制系统，能够有效用于患者的手部运动康复。
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基于Node.JS的远程实时虚拟康复训练系统研究
目的：建立远程实时虚拟康复训练监控系统，利用虚拟现实的视觉等反馈机制，帮助医生及时了解患者现状并指导下一步康复，便于患者在离院康复过程中接收医生专业化评价。方法：通过Node.JS和Socket.io构建远程实时数据传输系统，服务器端采用弯曲传感器测量手指弯曲程度，利用串口通过蓝牙模块传输数据，从而构建无线数据手套。同时利用Node.JS构建服务器，使用node-serial port接收串口数据，并使用Socket.io建立远程实时连接。客户端采用支持WebSocket的Mozilla Firefox浏览器，采用网页形式登录服务器，接收远程实时数据。通过jUART模块将数据以串口形式发送，虚拟手模型单元接收串口形式数据，数据提取后用于控制虚拟手。结果：通过Node.JS建立了稳定的远程实时数据传输，可以将弯曲传感器数据准确传输，以控制不同地域下的三维虚拟手模型。结论：构建一套基于Node.JS的远程实时虚拟康复训练监控系统，用于离院后患者脱离医生指导下的手部运动康复。结论：远程实时虚拟康复训练系统可构建一套基于无线式数据手套的虚拟手控制系统，能够有效用于患者的手部运动康复。
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基于3D双目视觉的虚拟现实医学教学平台研究
目的:设计一种双目立体虚拟现实(VR)显示教学资源平台,利用其沉浸性能来增强对学员主观视角上的刺激,达到快速拓展知识面的效果.方法:对3D立体视觉原理进行探讨,设计立体显示的软硬件系统再使用计算机实现视觉模型,采用打开图形库(Open GL)图像编程接口,分析Open GL实现三维(3D)图像渲染显示的原理与其坐标变换原理;在Open GL中构建平行双目视觉的影像模型,确定在双目立体显示系统中两个摄像机的相对位置;使用Open GL在该模型的基础上设计3D-VR医学教学资料.结果:研究的视频资源的渲染质量能够达理想要求,图形渲染速率可满足交互操作的要求,交互性能良好.使用数学建模方法实现两种视觉模型建模;使用Open GL构建了平行双目投影模型,完成了双目立体显示平台的设计与实现.结论:3D双目视觉的VR医学教学平台能够较好的表现医学教学操作场景的特征,达到了预期的效果;丰富了教学资源,提高了学员的培训效率.
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医学移动软件中虚拟现实人机交互方案的研究
目的:在医学软件的开发中,改变原有的利用鼠标、键盘等人机交互方案,研究基于佩带虚拟现实头盔多个新的人机交互方案.方法:采用手势识别工具LeapMotion在虚拟环境中在医学模拟场景中模拟真人的手势移动轨迹,利用科大讯飞语音识别对开发的医学移动软件进行语音控制的新技术来实现新的人机交互方案.结果:在医学虚拟现实软件中应用手势识别以及语音控制后较传统采用按钮、鼠标及键盘等人机交互方案易用性获得显著提升,使用效果反馈较好,验证了新的人机交互方案的有效性,并提高了软件的易用性和灵活性.结论:应用虚拟现实人机交互方案后,采用沉浸式虚拟现实技术开发的医学软件能够获得较好的应用体验.
