基于真实切割的虚拟手术中力觉模型建模方法研究  

Research on the Method of Reality-Based Virtual Surgery Haptic Model

作　　者：臧爱云[1] 原魁[1] 

机构地区：[1]中国科学院自动化研究所高技术创新中心,北京100080

出　　处：《中国体视学与图像分析》2004年第2期114-119,共6页Chinese Journal of Stereology and Image Analysis

基　　金：国家自然科学基金资助 (6 0 2 730 2 8)

摘　　要：本文提出了一种基于真实切割数据的用于虚拟手术的力觉模型建模方法。从能量守恒和状态转换角度 ,对真实切割力变化曲线进行了详细分析 ,研究了确定生物体材料断裂强度 ,和粘弹性变形时应力 -应变关系的方法。研制了一种手术刀力采集装置 ,该装置能够同时采集手术刀刃上的受力 ,刀的位姿信息 ,以及运动速度信息 ,具有结构紧凑 ,精度高 ,使用方便的特点。为基于真实生物体软组织切割力的虚拟手术中力觉模型建模提供了必要的条件。The paper brings forward a reality-based virtual surgery haptic model method, The cutting force data is analysised in detail from the point of energy conservation and state transform. The method of determining biological tissues fracture toughness, and viscoelasticity stress-strain relation are researched. A new kind of scalpel force acquisition device is developed, the device can at the same time gather scalpel cutting force, the place and pose information of it, as well as exercise speed information. It has compact structure, high precision and conveniently to use characteristic. Necessary condition is supplied for the reality-based haptic model of the virtual surgery.

关 键 词：虚拟手术 力觉模型 力采集 断裂强度 应力-应变 

分 类 号：TP391.9[自动化与计算机技术—计算机应用技术]