一种心血管介入虚拟手术仿真方法及仿真系统

专利检索2024-12-02  29


本发明涉及数据处理领域,具体是一种心血管介入虚拟手术仿真方法及仿真系统。


背景技术:

1、现有的心血管介入虚拟手术仿真系统主要基于计算机图形学和物理引擎技术,通过模拟心血管系统的解剖结构、血流动力学特性以及介入手术器械的操作,实现手术过程的虚拟仿真。然而,这些系统仍存在一些不足,如仿真精度不高、实时性不强、交互性不够等问题,无法完全满足医生培训和实际手术需求。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种心血管介入虚拟手术仿真方法,包括如下步骤:

2、步骤一,数据采集装置获取目标心血管的基础数据以及手术周期内的手术数据;将手术周期根据设定的手术节点,分成多个子手术周期,将所述目标心血管的基础数据通过预设映射关系,根据子手术周期在数字虚拟模块构建对应目标心血管的虚拟心血管子模型,所有的对应目标心血管的虚拟心血管子模型构成目标心血管的虚拟模型;

3、步骤二,数据传输模块根据子手术周期生成对应子手术周期的数据节点传输容器,所述的对应子手术周期的数据节点传输容器设置在云端数据库与数据虚拟模块之间;

4、步骤三,将子手术周期所对应的手术周期采集的数据传输至所述对应子手术周期的数据节点传输容器,对应目标心血管的虚拟心血管子模型根据对应子手术周期的数据节点传输容器的数据,生成对应子手术周期的目标心血管的虚拟心血管子模型;

5、步骤四,若前一个子手术周期数据采集完成,则数据传输模块根据下一个子手术周期生成对应子手术周期的数据节点传输容器,直到完成手术周期的数据采集,所有子手术周期的目标心血管的虚拟心血管子模型构成目标心血管的仿真手术模型;

6、步骤五,基于所述目标心血管的虚拟模型和手术周期,进行模拟运行,得到模拟运行数据;根据模拟运行数据与目标心血管的仿真手术模型的数据差异,通过云端数据库存储的手术周期内的手术数据,修正目标心血管的虚拟模型,完成心血管介入虚拟手术仿真。

7、进一步的,所述的数据采集装置获取目标心血管的基础数据以及手术周期的手术数据,包括:

8、所述的目标心血管的基础数据包括血管直径以及血管长度;所述的手术周期的手术数据包括手术类型和手术路径。

9、进一步的,所述的将手术周期根据设定的手术节点,分成多个子手术周期,将所述目标心血管的基础数据通过预设映射关系,根据子手术周期在数字虚拟模块构建对应目标心血管的虚拟心血管子模型,包括:

10、所述的手术节点为根据手术路径设置的不同的手术时间点,相邻两个手术时间点之间为一个子手术周期,每一个子手术周期建立一个对应目标心血管的虚拟心血管子模型。

11、进一步的,所述的数据传输模块根据子手术周期生成对应子手术周期的数据节点传输容器,所述的对应子手术周期的数据节点传输容器设置在云端数据库与数据虚拟模块之间,包括:

12、所述的对应子手术周期的数据节点传输容器用于云端数据库与数据虚拟模块之间的数据传输,当数据传输模块生成下一个子手术周期后,上一个子手术周期的数据节点传输容器与数据传输模块断开。

13、进一步的,所述的对应目标心血管的虚拟心血管子模型根据对应子手术周期的数据节点传输容器的数据,生成对应子手术周期的目标心血管的虚拟心血管子模型,包括:所述的应子手术周期的目标心血管的虚拟心血管子模型用于根据对应子手术周期的数据节点传输容器的数据,模拟子手术周期内的手术过程。

14、进一步的,所述的基于所述目标心血管的仿真手术模型和手术周期,进行模拟运行,得到模拟运行数据,包括:

15、目标心血管的仿真手术模型,根据手术周期的手术路径,进行模拟运行,得到模拟手术周期的手术数据。

16、进一步的,所述的根据模拟运行数据与目标心血管的仿真手术模型的数据差异,通过云端数据库存储的手术周期内的手术数据,修正目标心血管的虚拟模型,包括:

17、根据模拟手术周期的手术数据与云端数据库存储的手术周期内的手术数据的差值,调整目标心血管的虚拟模型,使目标心血管的虚拟模型模拟数据与目标心血管的仿真手术模型的数据一致,得到修正后的目标心血管的虚拟模型。

18、一种心血管介入虚拟手术仿真系统,应用所述的一种心血管介入虚拟手术仿真方法,包括云端数据库、数据采集装置、数字虚拟模块和数据传输模块;

19、所述的云端数据库、数字虚拟模块和数据采集装置分别与所述的数据传输模块连接。

20、本发明的有益效果是:本发明所提供的技术方案,可以实现通过高精度的心血管模型构建、真实的手术器械模拟以及实时的人机交互技术,实现了心血管介入手术的全面仿真。



技术特征:

1.一种心血管介入虚拟手术仿真方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种心血管介入虚拟手术仿真方法,其特征在于,所述的数据采集装置获取目标心血管的基础数据以及手术周期的手术数据,包括:

3.根据权利要求2所述的一种心血管介入虚拟手术仿真方法,其特征在于,所述的将手术周期根据设定的手术节点,分成多个子手术周期,将所述目标心血管的基础数据通过预设映射关系,根据子手术周期在数字虚拟模块构建对应目标心血管的虚拟心血管子模型,包括:

4.根据权利要求3所述的一种心血管介入虚拟手术仿真方法,其特征在于,所述的数据传输模块根据子手术周期生成对应子手术周期的数据节点传输容器,所述的对应子手术周期的数据节点传输容器设置在云端数据库与数据虚拟模块之间,包括:

5.根据权利要求4所述的一种心血管介入虚拟手术仿真方法,其特征在于,所述的对应目标心血管的虚拟心血管子模型根据对应子手术周期的数据节点传输容器的数据,生成对应子手术周期的目标心血管的虚拟心血管子模型,包括:所述的应子手术周期的目标心血管的虚拟心血管子模型用于根据对应子手术周期的数据节点传输容器的数据,模拟子手术周期内的手术过程。

6.根据权利要求5所述的一种心血管介入虚拟手术仿真方法,其特征在于,所述的基于所述目标心血管的仿真手术模型和手术周期,进行模拟运行,得到模拟运行数据,包括:

7.根据权利要求6所述的一种心血管介入虚拟手术仿真方法,其特征在于,所述的根据模拟运行数据与目标心血管的仿真手术模型的数据差异,通过云端数据库存储的手术周期内的手术数据,修正目标心血管的虚拟模型,包括:

8.一种心血管介入虚拟手术仿真系统,其特征在于,应用权利要求1-7任意所述的一种心血管介入虚拟手术仿真方法,包括云端数据库、数据采集装置、数字虚拟模块和数据传输模块;


技术总结
本发明涉及数据处理领域,公开了一种心血管介入虚拟手术仿真方法,包括数据采集装置获取目标心血管的基础数据以及手术周期内的手术数据;根据子手术周期在数字虚拟模块构建对应目标心血管的虚拟心血管子模型,所有的对应目标心血管的虚拟心血管子模型构成目标心血管的虚拟模型;数据传输模块根据子手术周期生成对应子手术周期的数据节点传输容器,所述的对应子手术周期的数据节点传输容器设置在云端数据库与数据虚拟模块之间;根据模拟运行数据与目标心血管的仿真手术模型的数据差异,修正目标心血管的虚拟模型。本发明所提供的技术方案,可以实现心血管介入手术的全面仿真。

技术研发人员:王姣,杨玉春,刘志强,周晓欢,张俊仕,高英
受保护的技术使用者:新疆医科大学第一附属医院
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
转载请注明原文地址:https://win.8miu.com/read-1146774.html

最新回复(0)