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公开(公告)号：CN105303605A
公开(公告)日：2016-02-03
申请号：CN201510702335.2
申请日：2015-10-26
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种基于力反馈的骨外科手术仿真系统，涉及虚拟手术系统开发技术领域。本发明的目的是为了能够让用户真实的感知人体组织的生物力学特性，从而提高手术培训的效果和手术成功率。本发明包括：虚拟骨科手术模拟子系统、输入模块、力反馈模块和显示模块。虚拟骨科手术模拟子系统用于实现手术模拟过程中所需的人体组织的几何建模、网格划分、生物力学建模及其计算、碰撞检测、切割缝合及动态可视化、力反馈计算等。本发明的方案可基于visual studio开发平台，通过自主编程实现虚拟人体组织的几何建模、网格划分、生物力学建模及其计算、形变切割以及力反馈计算等。本发明能降低手术系统成本及复杂程度。
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公开(公告)号：CN105913718A
公开(公告)日：2016-08-31
申请号：CN201610533307.7
申请日：2016-07-08
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G09B9/00
Abstract: 一种埋线提升整形手术仿真系统，涉及虚拟手术系统开发技术领域。本发明的目的是为了能够让用户真实地感知人体面部软组织的生物力学特性，熟悉埋线提升整形手术的步骤，从而提高手术培训的效果和手术成功率。本发明包括：人体面部几何建模模块、人体面部组织物理建模模块、碰撞检测模块、可视化模块、力反馈模块和辅助模块。本发明的方案可基于Visual Studio开发平台，通过自主编程实现虚拟人体面部组织的几何建模、物理建模、碰撞检测、力反馈计算、可视化等。本发明能够降低手术系统的复杂程度和占用内存。
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公开(公告)号：CN103310072B
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201310268647.8
申请日：2013-06-28
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 基于力反馈的股骨生物力学有限元分析系统，涉及股骨建模软件开发领域。本发明为了解决现有的股骨建模分析软件因操作极其复杂，用其指导外部手术的成功率较低等问题。股骨CT图像灰度值提取模块用于导入多种格式的CT图像；股骨弹性模量赋值模块用于获取股骨体网格单元内心坐标；股骨生物力学有限元分析模块用于通过每个股骨体网格单元的弹性模量计算出每个股骨体网格单元刚度矩阵；力反馈模块用于根据上述应变或应力数据模拟出测试点的力学特性：力的大小和力的方向，力反馈模块还用于将力的大小和力的方向传递给外部的力感知设备的操纵手柄上，经数据转换后的力反馈器可以输出股骨实际变形时所产生的力，能真实地感知股骨模型的生物力学特性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105913718B
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201610533307.7
申请日：2016-07-08
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G09B9/00
Abstract: 一种埋线提升整形手术仿真系统，涉及虚拟手术系统开发技术领域。本发明的目的是为了能够让用户真实地感知人体面部软组织的生物力学特性，熟悉埋线提升整形手术的步骤，从而提高手术培训的效果和手术成功率。本发明包括：人体面部几何建模模块、人体面部组织物理建模模块、碰撞检测模块、可视化模块、力反馈模块和辅助模块。本发明的方案可基于Visual Studio开发平台，通过自主编程实现虚拟人体面部组织的几何建模、物理建模、碰撞检测、力反馈计算、可视化等。本发明能够降低手术系统的复杂程度和占用内存。
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公开(公告)号：CN105303605B
公开(公告)日：2017-10-13
申请号：CN201510702335.2
申请日：2015-10-26
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种基于力反馈的骨外科手术仿真系统，涉及虚拟手术系统开发技术领域。本发明的目的是为了能够让用户真实的感知人体组织的生物力学特性，从而提高手术培训的效果和手术成功率。本发明包括：虚拟骨科手术模拟子系统、输入模块、力反馈模块和显示模块。虚拟骨科手术模拟子系统用于实现手术模拟过程中所需的人体组织的几何建模、网格划分、生物力学建模及其计算、碰撞检测、切割缝合及动态可视化、力反馈计算等。本发明的方案可基于visual studio开发平台，通过自主编程实现虚拟人体组织的几何建模、网格划分、生物力学建模及其计算、形变切割以及力反馈计算等。本发明能降低手术系统成本及复杂程度。
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公开(公告)号：CN106202689A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610524437.4
申请日：2016-07-06
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5018 , G06F2217/78
Abstract: 本发明涉及一种人体组织有限元仿真技术，特别涉及一种软组织有限元模型的加速计算方法领域。本发明包括以下步骤：建立软组织网格模型的四面体单元和三角形单元的对应关系；进行参与计算单元的筛选；建立参与计算的单元的新四面体单元序号、新节点序号与在原模型中对应的四面体单元序号、节点序号的关系；建立平衡方程，并进行形变计算。本发明能够有效地减少软组织模型的计算规模和计算时间，同时也能够真实地仿真出人体软组织的生物力学特性，对虚拟手术培训系统的建立具有一定的意义。
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公开(公告)号：CN106156504A
公开(公告)日：2016-11-23
申请号：CN201610524114.5
申请日：2016-07-06
Applicant: 哈尔滨理工大学
CPC classification number: G06T17/20 , G06T2210/41 , G16H50/50
Abstract: 本发明涉及一种人体组织有限元仿真技术，特别涉及一种软组织局部有限元模型的快速生成方法领域。本发明包括以下步骤：在离线状态下建立软组织模型的节点、四面体单元以及三角形单元的对应关系；进行参与计算单元的筛选；建立参与计算单元的新四面体单元序号、新节点序号和原模型中对应的四面体单元序号、节点序号的对应关系；建立平衡方程，进行形变计算。本发明能够快速地生成软组织局部有限元模型，有效地减少了模型的计算规模，同时也能保持软组织力学特性仿真的真实性。
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公开(公告)号：CN103310072A
公开(公告)日：2013-09-18
申请号：CN201310268647.8
申请日：2013-06-28
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 基于力反馈的股骨生物力学有限元分析系统，涉及股骨建模软件开发领域。本发明为了解决现有的股骨建模分析软件因操作极其复杂，用其指导外部手术的成功率较低等问题。股骨CT图像灰度值提取模块用于导入多种格式的CT图像；股骨弹性模量赋值模块用于获取股骨体网格单元内心坐标；股骨生物力学有限元分析模块用于通过每个股骨体网格单元的弹性模量计算出每个股骨体网格单元刚度矩阵；力反馈模块用于根据上述应变或应力数据模拟出测试点的力学特性：力的大小和力的方向，力反馈模块还用于将力的大小和力的方向传递给外部的力感知设备的操纵手柄上，经数据转换后的力反馈器可以输出股骨实际变形时所产生的力，能真实地感知股骨模型的生物力学特性。
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