一、技术背景

由于自然环境、居住环境和饮食等的污染程度不断加剧和人口结构的老年化，癌症肿瘤已超过心血管疾病成为人类死亡的最大原因(28%)。虽然治疗癌症肿瘤的技术不断进步，外科手术仍然是目前最主要和最有效的手段。实际上，75%的癌症肿瘤最终是通过外科手术进行治疗的，而且其它许多疾病也需要手术治疗。因此，外科手术在医疗系统中毋庸置疑占有极其独特和重要的地位。

近年来，随着医疗影像学、计算机图形学、虚拟现实、力触觉技术、生物力学、机器人以及计算机软硬件技术的迅速发展、交叉和融合，使虚拟手术越来越变得可能，吸引了世界各国科研人员的大量兴趣和医疗界的广泛关注。

二、技术原理

虚拟手术是根据病人的医疗影像数据，利用计算机图形图像学理论，重构出病人的虚拟人体软组织模型，模拟出虚拟手术环境、手术过程和现象，医生利用力触觉交互设备与对虚拟的病人对象进行手术操作的手术系统。如图所示为申请者团队研发的虚拟手术系统原型整机外观及其使用（见图1，图2，图3，图4、图5）。

图1 虚拟手术系统原型整机的使用

图2 虚拟手术系统原型整机的使用

图3 虚拟手术系统原型整机外观

图4 虚拟手术系统原型整机的使用体验

图5 虚拟手术系统原型整机外观