神經(jīng)血管介入手術(shù)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)
所屬分類：微創(chuàng)虛擬醫(yī)學(xué)訓(xùn)練系統(tǒng) VR
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- 發(fā)布日期：2022/03/07
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1 產(chǎn)品概述
基于計算機(jī)圖形技術(shù)的介入手術(shù)模擬設(shè)備，能夠逼真實時模擬人體、介入器械在多尺度條件下的X光成像與人體血管造影，能夠模擬手術(shù)室整體環(huán)境及手術(shù)流程，模擬真實介入手術(shù)操作器械與面板，能夠使用真實的介入器械進(jìn)行手術(shù)模擬操作，具備介入手術(shù)圖形和力反饋開發(fā)接口，并能同時提供個性化臨床數(shù)據(jù)即時建模與案例導(dǎo)入模塊、冠狀動脈介入手術(shù)訓(xùn)練與預(yù)演模塊、主動脈瓣膜置換手術(shù)訓(xùn)練與預(yù)演模塊、婦科介入手術(shù)訓(xùn)練模塊、心臟超聲檢查訓(xùn)練等多個模板。
2 平臺功能需求
2.1 提供完整的神經(jīng)血管介入手術(shù)操作，包括造影診斷、血管造影、球囊擴(kuò)張，支架植入，介入成形和系統(tǒng)管理等；
2.2 能夠監(jiān)測病人的生命體征（包括心率，收縮壓/舒張壓，各導(dǎo)聯(lián)的心電圖，主動脈和血氧飽和度）；
2.3 模擬神經(jīng)血管真實介入手術(shù)操作器械，包括粗導(dǎo)絲、導(dǎo)管、細(xì)導(dǎo)絲，造影注射器等器械；
2.4 可進(jìn)行C-臂模擬操作訓(xùn)練；
2.5 模擬臨床注射造影劑，協(xié)助學(xué)員理解造影的位置及選擇。
3 個性化臨床數(shù)據(jù)即時處理系統(tǒng)
3.1 可處理多種數(shù)據(jù)格式的臨床CT/CTA數(shù)據(jù)；
3.2 能夠?qū)Χ喑叨鹊娜梭w器官、血管進(jìn)行幾何與物理建模；
3.3 可根據(jù)4D MRI序列進(jìn)行個性化心跳建模；
3.4 使用人工智能算法，支持自動化/半自動化/手動處理模式；
3.5 可即時處理個性化臨床數(shù)據(jù)，對一套數(shù)據(jù)進(jìn)行自動處理的時間不超過20分鐘；
3.6 可即時將個性化數(shù)據(jù)導(dǎo)入手術(shù)訓(xùn)練與預(yù)演模塊開展手術(shù)操作。
4 介入手術(shù)實時X光成像模擬系統(tǒng)
4.1 能夠?qū)崟r模擬人體在多尺度條件下的X光成像；
4.2 模擬介入器械在多尺度條件下的X光成像；
★ 4.3實時高度逼真模擬在心臟跳動以及器官運動的條件下介入器械與人體器官、血管的相互作用以及X光成像效果；
★ 4.4 實時高度逼真模擬在心臟跳動以及器官運動的條件下造影劑在血管中充盈與消散的X光成像效果；
4.5 X光光源類型選擇與反色模式切換。
5 介入手術(shù)實時三維模擬系統(tǒng)
5.1 實時模擬介入手術(shù)過程中人體器官、血管的三維解剖視圖；
5.2 顯示介入器械與人體器官及血管、血液的交互、心臟系統(tǒng)形變、血液與血管交互、造影劑的充盈與消散等過程的物理仿真結(jié)果；
5.3 支持輔助教學(xué)的手術(shù)室場景及手術(shù)流程實時三維逼真繪制；
5.4 血管內(nèi)窺視角高度逼真模擬；
5.5 臨床CT數(shù)據(jù)三維體繪制模式顯示與切片模式顯示；
5.6 三維視窗可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放、隱藏等操作；
5.7 實現(xiàn)血管漫游和虛擬內(nèi)窺鏡功能，模擬器顯示連續(xù)的三維器官血管結(jié)構(gòu)視圖。
6 冠狀動脈介入手術(shù)訓(xùn)練與預(yù)演系統(tǒng)模塊
★6.1 十組病例數(shù)據(jù)，包含（1）左主干孤立性病變;（2）左主干管狀病變;(3)左前降支管狀病變;(4)右冠管狀病變;(5)主支近端與分支開口病變，主支與分支夾角小于70°;(6)單純分支開口病變，主支與分支夾角大于70°；
6.2 包含多類病變的模擬：狹窄(粥樣硬化性，血栓性)，擴(kuò)張，夾層，并能對病變部位進(jìn)行靈活地編輯；
★6.3 個性化數(shù)據(jù)（含生理參數(shù)）驅(qū)動實時X光成像模擬系統(tǒng)與三維模擬系統(tǒng)；
6.4 個性化生理參數(shù)（心電圖、動脈壓等）實時顯示；
★6.5 支持通過實體控制面板對大型C臂機(jī)進(jìn)行操作，改變X光成像視角，并與三維解剖視圖、體數(shù)據(jù)繪制視圖同步聯(lián)動顯示；
6.6 介入手術(shù)器械、藥品數(shù)據(jù)庫；
6.7 冠狀動脈介入手術(shù)全流程操作模擬，支持訓(xùn)練、預(yù)演以及新手術(shù)方法的實驗；
6.8 輔助教學(xué)的手術(shù)操作流程引導(dǎo)；
6.9 手術(shù)時間、X光照射時間、患者與操作人員輻射劑量統(tǒng)計；
★6.10 手術(shù)過程中突發(fā)緊急情況（刺穿、出血等）的情景設(shè)計與模擬；
★6.11 支持基于力覺和運動測量的手術(shù)評價與記錄回放。
7 主動脈瓣膜置換手術(shù)訓(xùn)練與預(yù)演系統(tǒng)模塊
★7.1 個性化數(shù)據(jù)（含生理參數(shù)）驅(qū)動實時X光成像模擬系統(tǒng)與三維模擬系統(tǒng)；
7.2 個性化生理參數(shù)（心電圖、動脈壓等）實時顯示；
★7.3 支持通過實體控制面板對大型C臂機(jī)進(jìn)行操作，改變X光成像視角，并與三維解剖視圖、體數(shù)據(jù)繪制視圖同步聯(lián)動顯示；
7.4 介入手術(shù)器械、藥品數(shù)據(jù)庫；
★7.5 主動脈瓣膜置換手術(shù)全流程操作模擬，包括導(dǎo)絲導(dǎo)管置入、瓣膜置入與釋放，支持訓(xùn)練、預(yù)演以及新手術(shù)方法的實驗；
7.6 輔助教學(xué)的手術(shù)操作流程引導(dǎo)；
7.7 手術(shù)時間、X光照射時間、患者與操作人員輻射劑量統(tǒng)計；
★7.8 手術(shù)過程中突發(fā)緊急情況（刺穿、出血等）的情景設(shè)計與模擬；
★7.9 支持基于力覺和運動測量的手術(shù)評價與記錄回放。
8 婦科介入手術(shù)訓(xùn)練模塊
★8.1 子宮肌瘤典型病例數(shù)據(jù)一套，可用于子宮肌瘤栓塞術(shù)訓(xùn)練；
★8.2 輸卵管阻塞典型病例數(shù)據(jù)一套，可用于輸卵管再通術(shù)訓(xùn)練；
8.3 適用于腹主動脈、髂動脈、子宮動脈等相關(guān)血管的個性化血管建模工具；
8.4 支持個性化數(shù)據(jù)（含生理參數(shù)）驅(qū)動實時X光成像模擬系統(tǒng)與三維模擬系統(tǒng)；
8.5 患者個性化生理參數(shù)（心電圖、動脈壓等）實時顯示；
8.6 支持通過實體控制面板對大型C臂機(jī)進(jìn)行操作，改變X光成像視角，并與三維解剖視圖、體數(shù)據(jù)繪制視圖同步聯(lián)動顯示；
8.7 介入手術(shù)器械、藥品數(shù)據(jù)庫；
8.8 子宮動脈栓塞術(shù)全流程操作模擬，包括導(dǎo)絲與導(dǎo)管的介入過程，造影劑以及栓塞劑的注射過程，支持訓(xùn)練、預(yù)演以及新手術(shù)方法的實驗；
8.9 輸卵管再通術(shù)全流程操作模擬，包括導(dǎo)絲與導(dǎo)管的介入過程，造影劑的注射過程，支持訓(xùn)練、預(yù)演以及新手術(shù)方法的實驗；
8.10 輔助教學(xué)的手術(shù)操作流程引導(dǎo)；
8.11 手術(shù)時間、X光照射時間、患者與操作人員輻射劑量統(tǒng)計；
8.12 手術(shù)過程中突發(fā)緊急情況（刺穿、出血等）的情景設(shè)計與模擬；
8.13 支持基于力覺和運動測量的手術(shù)評價與記錄回放。
9 心臟超聲檢查訓(xùn)練模塊
★9.1 心臟模板數(shù)據(jù)一套，包含心肌、瓣膜等多種人體組織類型，可用于心臟超聲檢查訓(xùn)練；
★9.2 支持基于動態(tài)心臟數(shù)據(jù)的超聲圖像實時仿真，仿真圖像可與動態(tài)心臟聯(lián)動顯示；
★9.3 支持通過控制虛擬場景中的超聲探頭，改變超聲檢查內(nèi)容，獲得對應(yīng)的超聲檢查圖像。
10 硬件配置
10.1 可移動操作平臺1個，具備一套放置主機(jī)、觸屏顯示器及力反饋設(shè)備等硬件裝置的可移動操作平臺；
★10.2 力反饋裝置1套，工作空間約1500×300×300mm；
10.3 控制面板（控制虛擬C-臂、虛擬手術(shù)臺）等1套；
10.4 LCD液晶觸摸屏2套，分辨率1920x1080；
★10.5 顯示模式控制面板1套；
10.6 鍵盤鼠標(biāo)1套；
10.7 模擬器械：7F導(dǎo)管1根，0.035導(dǎo)絲1根，0.014導(dǎo)絲1根, 造影劑注射器1個，壓力泵1個；
10.8 腳踏板：1個；
10.9 工作站1套：含有PCI-E插槽，i5以上處理器，4G內(nèi)存，2G以上顯存，128GB以上硬盤。
