一个高保真度的虚拟肝脏模型,包含生物特征
Xiaorui Zhang1,2, Wenzheng Zhang3,4, Wei Sun5
1School of Electronic and Information Engineering, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing, 210044, China.
Heliyon
|December 21, 2023
概括
这项研究引入了用于远程医疗的高保真性虚拟肝脏模型,结合了独特的生物特征,如用于现实的手术模拟的粘性可塑性. 改进后的模型可以提高肝切除过程中的变形精度和视觉感知.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗模拟 医疗模拟
- 计算生物学 计算生物学
背景情况:
- 灵活的组织建模对于现实的远程医疗手术模拟至关重要.
- 现有的模型往往缺乏软组织的基本生物特征.
- 在手术期间精确模拟软组织变形仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 开发具有增强生物特性的高保真虚拟肝脏模型.
- 为了结合独特的特性,如粘性弹性,异构性,非线性和粘性塑性.
- 为了提高肝脏模型的准确性和真实性,用于手术模拟.
主要方法:
- 开发了一个虚拟肝脏模型,整合了粘弹性,异构性和非线性属性.
- 引入粘性可塑性以模拟患病肝脏切除,特别是在过度变形时.
- 使用3DMax2020和OpenGL4.6进行平台开发,并使用PHANTOM OMNI控制器进行力反.
主要成果:
- 拟议的模型展示了增强的视觉感知能力.
- 与现有模型相比,在变形精度和真实性方面得到了验证的改进.
- 确认了虚拟肝脏模型的实时性能.
结论:
- 这种新的虚拟肝脏模型准确地模拟了生物特征,包括粘性可塑性.
- 这种高保真度模型显著提高了远程医疗应用的外科模拟.
- 该模型提高了视觉感知和变形精度,这对于有效的外科培训和规划至关重要.
