用于临床技能培养的口腔颅颌面数字化虚拟手术平台的建立与应用
2019-08-07张楚茜回文宇林艳萍吴锦阳陈士行杨成帅刘念张勇张诗雷
组织工程与重建外科杂志 2019年3期
张楚茜 回文宇 林艳萍 吴锦阳 陈士行 杨成帅 刘念 张勇 张诗雷
口腔颅颌面区域解剖结构复杂,手术操作要求精准、微创,需要进行大量的学习及操作训练[1]。传统的手术教学主要通过书本或多媒体的文字讲解、CT/MRI等影像数据及手术录像的展示,配合尸体头颅的解剖训练,但这种方式不够直观,缺乏沉浸感,且尸头解剖成本较高,手术操作无法重复[2],更无法多次进行手术模拟及规划。同时,口腔颅颌面手术多在口腔内进行,或采用局部的微小切口,视野狭窄,手术教学难度较高。与传统的教学方法相比,基于虚拟现实(Virtual Reality,VR)的手术平台可反复多次虚拟解剖,且视野清晰,是更加有效的教学方式[3-4]。
我们针对口腔颅颌面科手术操作复杂、教学难度较大的特点,自主研发了适用于医学生及青年口腔颅颌面外科医生的手术培训软件CMF Robot Plan,并对20名上海交通大学口腔医学院的实习学生及青年医师进行了手术模拟的教学及操作培训,取得了良好的教学成果,具体报道如下。
1 材料与方法
1.1 建立口腔颅颌面外科虚拟手术平台并验证精度
口腔颅颌面外科虚拟手术系统主要包括医学图像的处理、手术器械的可视化及外科手术的虚拟与仿真三部分。在软件建立完成后,与广泛应用于临床的商业化软件 SimPlant 11.04(Materialise公司,比利时)进行对比,验证其精度。
1.1.1 医学影像数据的处理及三维建模
医学图像的处理及三维重建是虚拟手术实现的基础,本研究采集正常人的全头……
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