人脑血栓疾病成因与模拟治疗系统的设计与实现

发布时间：2017-11-18 11:03

  本文关键词：人脑血栓疾病成因与模拟治疗系统的设计与实现

  更多相关文章： 数字医学 虚拟人体 Unity3D 手术模拟

【摘要】：作为数字媒体技术与医学的交叉学科,数字医学在近些年来取得了飞速的发展。特别是伴随着虚拟现实技术以及计算机数字图像处理技术在医学领域的广泛而深入的应用,以及医学教学领域的需要,促使整个医学体系逐步向着虚拟化和数字化的方向转变。医学教学是医学领域里面非常重要的组成部分,其中的外科手术教学更是在医学领域中占据着非常大的比重。但是传统的外科手术教学,特别是脑外科手术教学,其形式首先主要是用对尸体标本进行的解剖的方式来了解人体结构,之后依据现有条件带领学生通过视频或者手术实地观测的方式进行学习。这样的教学方法存在着人体标本不足的问题,并且具备脑外科手术技术的医疗机构的数量也是非常稀少,并不能够保证每一个有志于研究脑外科手术的学生都能够获得足够多的资源来完成自己的学业,巩固自己的知识,加强实际的动手能力。这种方式也难以激发学生的学习兴趣。尽管国外多数医学类院校以及国内少数医学院校已经开始引入数字虚拟人体进行教学活动,但是他们基本还是停留在利用虚拟的人体进行观测人体结构的阶段,无法实现手术模拟的要求,因此也就并没有从根本上解决目前普遍存在的外科手术教学上的瓶颈。为了解决以上问题,本文使用三维建模软件Maya结合三维交互软件Unity3D开发了一个集成人体大脑展示、脑血栓生成原理展示以及脑内支架手术模拟的交互式教学系统。使用本系统就可以实现多人无限次地学习,避免了资源不足等缺点,并加强了交互的特性。对于人体大脑模型,可以实现放大、旋转、单个部位观察等功能,并配有文字说明;对于脑血栓生成演示,则配有动画进行模拟;对于脑内支架手术,既可以由系统自动演示手术流程,又可以由用户来实际操作,从而增强了学生学习的方便性和趣味性。本系统使用Unity3D软件作为主要的开发工具,利用它先进的光照系统、粒子系统,配合以边缘检测等算法以及屏幕后置特效等技术,建立了本系统的主体框架。并利用C#语言进行编程,从而丰富了系统的功能。经过测试,通过上述方法所实现的虚拟交互式教学系统表现出了很高的交互性、趣味性以及实用性。
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R743.3;TP391.9

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本文编号：1199536