本文關鍵詞：人腦血栓疾病成因與模擬治療系統(tǒng)的設計與實現

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【摘要】：作為數字媒體技術與醫(yī)學的交叉學科,數字醫(yī)學在近些年來取得了飛速的發(fā)展。特別是伴隨著虛擬現實技術以及計算機數字圖像處理技術在醫(yī)學領域的廣泛而深入的應用,以及醫(yī)學教學領域的需要,促使整個醫(yī)學體系逐步向著虛擬化和數字化的方向轉變。醫(yī)學教學是醫(yī)學領域里面非常重要的組成部分,其中的外科手術教學更是在醫(yī)學領域中占據著非常大的比重。但是傳統(tǒng)的外科手術教學,特別是腦外科手術教學,其形式首先主要是用對尸體標本進行的解剖的方式來了解人體結構,之后依據現有條件帶領學生通過視頻或者手術實地觀測的方式進行學習。這樣的教學方法存在著人體標本不足的問題,并且具備腦外科手術技術的醫(yī)療機構的數量也是非常稀少,并不能夠保證每一個有志于研究腦外科手術的學生都能夠獲得足夠多的資源來完成自己的學業(yè),鞏固自己的知識,加強實際的動手能力。這種方式也難以激發(fā)學生的學習興趣。盡管國外多數醫(yī)學類院校以及國內少數醫(yī)學院校已經開始引入數字虛擬人體進行教學活動,但是他們基本還是停留在利用虛擬的人體進行觀測人體結構的階段,無法實現手術模擬的要求,因此也就并沒有從根本上解決目前普遍存在的外科手術教學上的瓶頸。為了解決以上問題,本文使用三維建模軟件Maya結合三維交互軟件Unity3D開發(fā)了一個集成人體大腦展示、腦血栓生成原理展示以及腦內支架手術模擬的交互式教學系統(tǒng)。使用本系統(tǒng)就可以實現多人無限次地學習,避免了資源不足等缺點,并加強了交互的特性。對于人體大腦模型,可以實現放大、旋轉、單個部位觀察等功能,并配有文字說明;對于腦血栓生成演示,則配有動畫進行模擬;對于腦內支架手術,既可以由系統(tǒng)自動演示手術流程,又可以由用戶來實際操作,從而增強了學生學習的方便性和趣味性。本系統(tǒng)使用Unity3D軟件作為主要的開發(fā)工具,利用它先進的光照系統(tǒng)、粒子系統(tǒng),配合以邊緣檢測等算法以及屏幕后置特效等技術,建立了本系統(tǒng)的主體框架。并利用C#語言進行編程,從而豐富了系統(tǒng)的功能。經過測試,通過上述方法所實現的虛擬交互式教學系統(tǒng)表現出了很高的交互性、趣味性以及實用性。
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R743.3;TP391.9

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本文編號：1199536