一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真方法、装置与流程

本发明涉及生物医学工程，具体涉及一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真方法、装置。

背景技术：

1、冷冻消融术是一种被广泛应用的微创疗法，主要用于治疗肿瘤等疾病。由于该方法涉及精准的技术和手术技巧，以及一些具体的知识和熟练的经验，因此为了提高这种手术技术，需要有大量的练习来训练和完善。然而，通过实践手术的训练方式成本很高，个别时候可能会带来一定的风险。因此，利用模拟训练这种手术技巧的方法，是在无损的情况下为医生或医学生提供实践经验。

2、因此，在虚拟现实技术的快速发展情况下，本发明提出一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真方法、装置。

技术实现思路

1、本发明提供了一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真方法、装置，用以实现模拟冷冻消融手术训练的虚拟环境，能够快速有效地提高医生的临床经验和手术技能，提高手术成功率。

2、本发明的采用的技术方案如下：

3、一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真方法，该方法包括：

4、采集实际冷冻消融术器械和消融部位生物组织的数据；创建虚拟环境来模拟实际手术场景，并在虚拟环境中设置相应的虚拟冷冻消融术参数；利用虚拟冷冻消融术器械在计算机仿真环境中进行虚拟操作，模拟冷冻消融术器械与虚拟生物组织的交互；记录模拟实际手术过程中的数据。

5、该方法还包括：利用仿真渲染将冷冻消融术过程中的生物组织进行实时渲染和展示。

6、所述采集实际冷冻消融术器械的数据包括冷冻消融术器械的尺寸、材质、使用方法，采集实际消融部位的生物组织数据。

7、所述创建虚拟环境来模拟实际手术场景，并在虚拟环境中设置相应的虚拟冷冻消融术参数，包括材料参数、边界条件、热传递方式。

8、所述利用虚拟冷冻消融术器械在计算机仿真环境中进行虚拟操作，进而模拟器械与虚拟生物组织的交互，交互内容包括：冷冻消融期间的器械插入时间、生物组织冷冻状态和消融步骤过程。

9、所述记录模拟实际手术过程中的数据，包括：器械的消融路径、消融时间、透壁性以及模拟生物组织在消融后的损伤情况。

10、所述得到的模拟手术过程中的数据，包括：手术术式、生物组织消融程度、手术时间、消融位置等，用于为医生提供详细的手术过程模拟，同时生成手术报告，用于医生的分析和训练。

11、一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真装置，该装置包括：数据获取模块，用于获取实际冷冻消融术器械的数据；检测模块：用于模拟冷冻消融术中实时监测生物组织的状态信息；数据生成模块：用于模拟实际手术场景时生成的手术数据；数据处理模块：用于对模拟实际手术场景时生成的手术数据进行数据处理；数据获取模块、检测模块与数据处理模块连接，将接收到的信号发送至数据处理模块，再由数据处理模块发送指令至数据生成模块中，处理后的数据存储至存储器中。

12、该装置包括：处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时，由处理器根据模拟生物组织冷冻消融术的方法执行。

13、一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真装置，该装置包括：可读存储介质，存储一个或多个处理事件，所述一个或多个处理事件被处理器执行时，实现模拟生物组织冷冻消融术。

14、本发明具备的优点如下：本发明通过使用生物组织的仿真技术，医生或医学学生可以进行反复、无限量的训练，无需担心存在任何实际风险或患者疼痛；虚拟训练可以大幅减少实际手术针对每次训练所需的设备和物料，从而大量节省训练成本；仿真手术可以减少实际手术过程中可能出现的错误，从而提高实际手术的成功率；仿真技术可以提供实时反馈，使医生或医学学生能够立即更正错误，提高学习效率；通过模拟真实手术过程的虚拟环境，仿真技术能够改善和提高医生的手术技能，提高手术成功率。

技术特征：

1.一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真方法，其特征在于，该方法包括：

2.如权利要求1所述的一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真方法，其特征在于，该方法还包括：利用仿真渲染将冷冻消融术过程中的生物组织进行实时渲染和展示。

3.如权利要求1所述的一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真方法，其特征在于，所述采集实际冷冻消融术器械的数据包括冷冻消融术器械的尺寸、材质、使用方法，采集实际消融部位的生物组织数据。

4.如权利要求1所述的一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真方法，其特征在于，所述创建虚拟环境来模拟实际手术场景，并在虚拟环境中设置相应的虚拟冷冻消融术参数，包括材料参数、边界条件、热传递方式。

5.如权利要求1所述的一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真方法、装置，其特征在于，所述利用虚拟冷冻消融术器械在计算机仿真环境中进行虚拟操作，进而模拟器械与虚拟生物组织的交互，交互内容包括：冷冻消融期间的器械插入时间、生物组织冷冻状态和消融步骤过程。

6.如权利要求1所述的一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真方法，其特征在于，所述记录模拟实际手术过程中的数据，包括：器械的消融路径、消融时间、透壁性以及模拟生物组织在消融后的损伤情况。

7.如权利要求1所述的一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真方法，其特征在于，所述得到的模拟手术过程中的数据，包括：手术术式、生物组织消融程度、手术时间、消融位置等，用于为医生提供详细的手术过程模拟，同时生成手术报告，用于医生的分析和训练。

8.如权利要求1所述的一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真装置，其特征在于，该装置包括：数据获取模块，用于获取实际冷冻消融术器械的数据；检测模块：用于模拟冷冻消融术中实时监测生物组织的状态信息；数据生成模块：用于模拟实际手术场景时生成的手术数据；数据处理模块：用于对模拟实际手术场景时生成的手术数据进行数据处理；数据获取模块、检测模块与数据处理模块连接，将接收到的信号发送至数据处理模块，再由数据处理模块发送指令至数据生成模块中，处理后的数据存储至存储器中。

9.如权利要求1所述的一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真装置，其特征在于，该装置包括：处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时，由处理器根据模拟生物组织冷冻消融术的方法执行。

10.如权利要求1所述的一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真装置，其特征在于，该装置包括：可读存储介质，存储一个或多个处理事件，所述一个或多个处理事件被处理器执行时，实现模拟生物组织冷冻消融术。

技术总结
本发明涉及生物医学仿真技术领域，具体涉及一种用于模拟生物组织冷冻消融术的仿真方法、装置，包括：采集实际冷冻消融术器械的数据，包括器械的尺寸、材质和使用方法；创建虚拟环境，模拟实际手术场景，并在虚拟环境中设置相应的虚拟冷冻消融术参数；利用虚拟冷冻消融术器械在计算机仿真环境中进行虚拟操作，模拟器械与虚拟生物组织的交互，如插入、冷冻和消融等步骤；记录虚拟手术过程中的数据，包括器械的消融路径、消融时间、透壁性等，以及模拟生物组织在消融后的损伤情况。医生可以在仿真环境中进行冷冻消融术训练，从而提高他们的手术技巧和经验，节省实际手术所需的设备和物料，并降低手术风险。

技术研发人员：吴启泽,杨双,王晨宇,赵家熠,郇醒钟
受保护的技术使用者：沈阳鹏悦科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5