血管介入手術模擬訓練系統(tǒng)
所屬分類：微創(chuàng)虛擬醫(yī)學訓練系統(tǒng) VR
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- 發(fā)布日期：2022/03/07
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1 產(chǎn)品概述
基于計算機圖形技術的介入手術模擬設備，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，能夠模擬手術室整體環(huán)境及手術流程，模擬真實介入手術操作器械與面板，能夠使用真實的介入器械進行手術模擬操作，具備介入手術圖形和力反饋開發(fā)接口，并能同時提供個性化臨床數(shù)據(jù)即時建模與案例導入模塊、冠狀動脈介入手術訓練與預演模塊、主動脈瓣膜置換手術訓練與預演模塊、婦科介入手術訓練模塊、心臟超聲檢查訓練等多個模板。
2 平臺功能需求
2.1 提供完整的神經(jīng)血管介入手術操作，包括造影診斷、血管造影、球囊擴張，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)血管真實介入手術操作器械，包括粗導絲、導管、細導絲，造影注射器等器械；
2.4 可進行C-臂模擬操作訓練；
2.5 模擬臨床注射造影劑，協(xié)助學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 能夠對多尺度的人體器官、血管進行幾何與物理建模；
3.3 可根據(jù)4D MRI序列進行個性化心跳建模；
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)導入手術訓練與預演模塊開展手術操作。
4 介入手術實時X光成像模擬系統(tǒng)
4.1 能夠實時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 介入手術實時三維模擬系統(tǒng)
5.1 實時模擬介入手術過程中人體器官、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果；
5.3 支持輔助教學的手術室場景及手術流程實時三維逼真繪制；
5.4 血管內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 三維視窗可進行旋轉、縮放、隱藏等操作；
5.7 實現(xiàn)血管漫游和虛擬內窺鏡功能，模擬器顯示連續(xù)的三維器官血管結構視圖。
6 冠狀動脈介入手術訓練與預演系統(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)，擴張，夾層，并能對病變部位進行靈活地編輯；
★6.3 個性化數(shù)據(jù)（含生理參數(shù)）驅動實時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臂機進行操作，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 介入手術器械、藥品數(shù)據(jù)庫；
6.7 冠狀動脈介入手術全流程操作模擬，支持訓練、預演以及新手術方法的實驗；
6.8 輔助教學的手術操作流程引導；
6.9 手術時間、X光照射時間、患者與操作人員輻射劑量統(tǒng)計；
★6.10 手術過程中突發(fā)緊急情況（刺穿、出血等）的情景設計與模擬；
★6.11 支持基于力覺和運動測量的手術評價與記錄回放。
7 主動脈瓣膜置換手術訓練與預演系統(tǒng)模塊
★7.1 個性化數(shù)據(jù)（含生理參數(shù)）驅動實時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臂機進行操作，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 介入手術器械、藥品數(shù)據(jù)庫；
★7.5 主動脈瓣膜置換手術全流程操作模擬，包括導絲導管置入、瓣膜置入與釋放，支持訓練、預演以及新手術方法的實驗；
7.6 輔助教學的手術操作流程引導；
7.7 手術時間、X光照射時間、患者與操作人員輻射劑量統(tǒng)計；
★7.8 手術過程中突發(fā)緊急情況（刺穿、出血等）的情景設計與模擬；
★7.9 支持基于力覺和運動測量的手術評價與記錄回放。
8 婦科介入手術訓練模塊
★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訓練；
★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訓練；
8.3 適用于腹主動脈、髂動脈、子宮動脈等相關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臂機進行操作，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 介入手術器械、藥品數(shù)據(jù)庫；
8.8 子宮動脈栓塞術全流程操作模擬，包括導絲與導管的介入過程，造影劑以及栓塞劑的注射過程，支持訓練、預演以及新手術方法的實驗；
8.9 輸卵管再通術全流程操作模擬，包括導絲與導管的介入過程，造影劑的注射過程，支持訓練、預演以及新手術方法的實驗；
8.10 輔助教學的手術操作流程引導；
8.11 手術時間、X光照射時間、患者與操作人員輻射劑量統(tǒng)計；
8.12 手術過程中突發(fā)緊急情況（刺穿、出血等）的情景設計與模擬；
8.13 支持基于力覺和運動測量的手術評價與記錄回放。
9 心臟超聲檢查訓練模塊
★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，改變超聲檢查內容，獲得對應的超聲檢查圖像。
10 硬件配置
10.1 可移動操作平臺1個，具備一套放置主機、觸屏顯示器及力反饋設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1套；
10.7 模擬器械：7F導管1根，0.035導絲1根，0.014導絲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內存，2G以上顯存，128GB以上硬盤。
