血管介入手術(shù)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)
所屬分類：微創(chuàng)虛擬醫(yī)學(xué)訓(xùn)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(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的介入手術(shù)模擬設(shè)備，能夠逼真實(shí)時(shí)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(shù)室整體環(huán)境及手術(shù)流程，模擬真實(shí)介入手術(shù)操作器械與面板，能夠使用真實(shí)的介入器械進(jìn)行手術(shù)模擬操作，具備介入手術(shù)圖形和力反饋開發(fā)接口，并能同時(shí)提供個(gè)性化臨床數(shù)據(jù)即時(shí)建模與案例導(dǎo)入模塊、冠狀動(dòng)脈介入手術(shù)訓(xùn)練與預(yù)演模塊、主動(dòng)脈瓣膜置換手術(shù)訓(xùn)練與預(yù)演模塊、婦科介入手術(shù)訓(xùn)練模塊、心臟超聲檢查訓(xùn)練等多個(gè)模板。
2 平臺(tái)功能需求
2.1 提供完整的神經(jīng)血管介入手術(shù)操作，包括造影診斷、血管造影、球囊擴(kuò)張，支架植入，介入成形和系統(tǒng)管理等；
2.2 能夠監(jiān)測(cè)病人的生命體征（包括心率，收縮壓/舒張壓，各導(dǎo)聯(lián)的心電圖，主動(dòng)脈和血氧飽和度）；
2.3 模擬神經(jīng)血管真實(shí)介入手術(shù)操作器械，包括粗導(dǎo)絲、導(dǎo)管、細(xì)導(dǎo)絲，造影注射器等器械；
2.4 可進(jìn)行C-臂模擬操作訓(xùn)練；
2.5 模擬臨床注射造影劑，協(xié)助學(xué)員理解造影的位置及選擇。
3 個(gè)性化臨床數(shù)據(jù)即時(shí)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?qū)Χ喑叨鹊娜梭w器官、血管進(jìn)行幾何與物理建模；
3.3 可根據(jù)4D MRI序列進(jìn)行個(gè)性化心跳建模；
3.4 使用人工智能算法，支持自動(dòng)化/半自動(dòng)化/手動(dòng)處理模式；
3.5 可即時(shí)處理個(gè)性化臨床數(shù)據(jù)，對(duì)一套數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理的時(shí)間不超過(guò)20分鐘；
3.6 可即時(shí)將個(gè)性化數(shù)據(jù)導(dǎo)入手術(shù)訓(xùn)練與預(yù)演模塊開展手術(shù)操作。
4 介入手術(shù)實(shí)時(shí)X光成像模擬系統(tǒng)
4.1 能夠?qū)崟r(shí)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(shí)時(shí)高度逼真模擬在心臟跳動(dòng)以及器官運(yùn)動(dòng)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(shí)時(shí)高度逼真模擬在心臟跳動(dòng)以及器官運(yùn)動(dòng)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(shù)實(shí)時(shí)三維模擬系統(tǒng)
5.1 實(shí)時(shí)模擬介入手術(shù)過(guò)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(guò)程的物理仿真結(jié)果；
5.3 支持輔助教學(xué)的手術(shù)室場(chǎng)景及手術(shù)流程實(shí)時(shí)三維逼真繪制；
5.4 血管內(nèi)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(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放、隱藏等操作；
5.7 實(shí)現(xiàn)血管漫游和虛擬內(nèi)窺鏡功能，模擬器顯示連續(xù)的三維器官血管結(jié)構(gòu)視圖。
6 冠狀動(dòng)脈介入手術(shù)訓(xùn)練與預(yù)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(kuò)張，夾層，并能對(duì)病變部位進(jìn)行靈活地編輯；
★6.3 個(gè)性化數(shù)據(jù)（含生理參數(shù)）驅(qū)動(dòng)實(shí)時(shí)X光成像模擬系統(tǒng)與三維模擬系統(tǒng)；
6.4 個(gè)性化生理參數(shù)（心電圖、動(dòng)脈壓等）實(shí)時(shí)顯示；
★6.5 支持通過(guò)實(shí)體控制面板對(duì)大型C臂機(jī)進(jìn)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(dòng)顯示；
6.6 介入手術(shù)器械、藥品數(shù)據(jù)庫(kù)；
6.7 冠狀動(dòng)脈介入手術(shù)全流程操作模擬，支持訓(xùn)練、預(yù)演以及新手術(shù)方法的實(shí)驗(yàn)；
6.8 輔助教學(xué)的手術(shù)操作流程引導(dǎo)；
6.9 手術(shù)時(shí)間、X光照射時(shí)間、患者與操作人員輻射劑量統(tǒng)計(jì)；
★6.10 手術(shù)過(guò)程中突發(fā)緊急情況（刺穿、出血等）的情景設(shè)計(jì)與模擬；
★6.11 支持基于力覺(jué)和運(yùn)動(dòng)測(cè)量的手術(shù)評(píng)價(jià)與記錄回放。
7 主動(dòng)脈瓣膜置換手術(shù)訓(xùn)練與預(yù)演系統(tǒng)模塊
★7.1 個(gè)性化數(shù)據(jù)（含生理參數(shù)）驅(qū)動(dòng)實(shí)時(shí)X光成像模擬系統(tǒng)與三維模擬系統(tǒng)；
7.2 個(gè)性化生理參數(shù)（心電圖、動(dòng)脈壓等）實(shí)時(shí)顯示；
★7.3 支持通過(guò)實(shí)體控制面板對(duì)大型C臂機(jī)進(jìn)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(dòng)顯示；
7.4 介入手術(shù)器械、藥品數(shù)據(jù)庫(kù)；
★7.5 主動(dòng)脈瓣膜置換手術(shù)全流程操作模擬，包括導(dǎo)絲導(dǎo)管置入、瓣膜置入與釋放，支持訓(xùn)練、預(yù)演以及新手術(shù)方法的實(shí)驗(yàn)；
7.6 輔助教學(xué)的手術(shù)操作流程引導(dǎo)；
7.7 手術(shù)時(shí)間、X光照射時(shí)間、患者與操作人員輻射劑量統(tǒng)計(jì)；
★7.8 手術(shù)過(guò)程中突發(fā)緊急情況（刺穿、出血等）的情景設(shè)計(jì)與模擬；
★7.9 支持基于力覺(jué)和運(yùn)動(dòng)測(cè)量的手術(shù)評(píng)價(jià)與記錄回放。
8 婦科介入手術(shù)訓(xùn)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(shù)訓(xùn)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(shù)訓(xùn)練；
8.3 適用于腹主動(dòng)脈、髂動(dòng)脈、子宮動(dòng)脈等相關(guān)血管的個(gè)性化血管建模工具；
8.4 支持個(gè)性化數(shù)據(jù)（含生理參數(shù)）驅(qū)動(dòng)實(shí)時(shí)X光成像模擬系統(tǒng)與三維模擬系統(tǒng)；
8.5 患者個(gè)性化生理參數(shù)（心電圖、動(dòng)脈壓等）實(shí)時(shí)顯示；
8.6 支持通過(guò)實(shí)體控制面板對(duì)大型C臂機(jī)進(jìn)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(dòng)顯示；
8.7 介入手術(shù)器械、藥品數(shù)據(jù)庫(kù)；
8.8 子宮動(dòng)脈栓塞術(shù)全流程操作模擬，包括導(dǎo)絲與導(dǎo)管的介入過(guò)程，造影劑以及栓塞劑的注射過(guò)程，支持訓(xùn)練、預(yù)演以及新手術(shù)方法的實(shí)驗(yàn)；
8.9 輸卵管再通術(shù)全流程操作模擬，包括導(dǎo)絲與導(dǎo)管的介入過(guò)程，造影劑的注射過(guò)程，支持訓(xùn)練、預(yù)演以及新手術(shù)方法的實(shí)驗(yàn)；
8.10 輔助教學(xué)的手術(shù)操作流程引導(dǎo)；
8.11 手術(shù)時(shí)間、X光照射時(shí)間、患者與操作人員輻射劑量統(tǒng)計(jì)；
8.12 手術(shù)過(guò)程中突發(fā)緊急情況（刺穿、出血等）的情景設(shè)計(jì)與模擬；
8.13 支持基于力覺(jué)和運(yùn)動(dòng)測(cè)量的手術(shù)評(píng)價(jià)與記錄回放。
9 心臟超聲檢查訓(xùn)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(xùn)練；
★9.2 支持基于動(dòng)態(tài)心臟數(shù)據(jù)的超聲圖像實(shí)時(shí)仿真，仿真圖像可與動(dòng)態(tài)心臟聯(lián)動(dòng)顯示；
★9.3 支持通過(guò)控制虛擬場(chǎng)景中的超聲探頭，改變超聲檢查內(nèi)容，獲得對(duì)應(yīng)的超聲檢查圖像。
10 硬件配置
10.1 可移動(dòng)操作平臺(tái)1個(gè)，具備一套放置主機(jī)、觸屏顯示器及力反饋設(shè)備等硬件裝置的可移動(dòng)操作平臺(tái)；
★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(shù)臺(tái)）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(biāo)1套；
10.7 模擬器械：7F導(dǎo)管1根，0.035導(dǎo)絲1根，0.014導(dǎo)絲1根, 造影劑注射器1個(gè)，壓力泵1個(gè)；
10.8 腳踏板：1個(gè)；
10.9 工作站1套：含有PCI-E插槽，i5以上處理器，4G內(nèi)存，2G以上顯存，128GB以上硬盤。
