腹腔镜手术中软组织按压仿真

• 作者: 孙伟 宋爱国 张小瑞 朱利丰 段佳骊
• 来源期刊: 电子测量与仪器学报
• 学科: 工学
• 关键词: 虚拟手术 软组织建模 力触觉反馈 变形仿真 腹腔镜手术
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 学术论文
• 页码范围: 21-28
• 页数: 8页
• 分类号: TP391.9|TN609
• 语种: 中文
• DOI: 10.13382/j.jemi.2018.07.004

摘要

精确可靠的软组织变形模型对虚拟手术至关重要,针对现有模型的不足,提出了一种等节距圆锥形螺旋弹簧模型,模拟对腹腔镜手术中软组织的按压.该模型吸收了弹簧-质点模型计算快速的优点,通过变形截止层控制变形范围,提升模型的稳定性和精确度.为验证模型各方面性能,首先分别与有限元模型和真实软组织对比变形效果,然后记录力反馈输出与变形响应时间并与弹簧-质点模型比较,最后邀请受试者评分.实验结果表明,模型变形精度高,变形与力反馈输出响应时间均在20 ms以下,且普遍低于弹簧-质点模型响应时间.在评分实验中本模型所模拟的3种软组织各指标均分分别为9.2、9.0和9.0,普遍高于其他模型均分.