计算机虚拟现实技术的血管内介入手术综合平台项目可行性立项申请报告.doc

1、项目实施的背景意义 、项目所面向的我市经济、社会和科技发展等有效需求虚拟现实技术是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟。虚拟现实技术被用于电子游戏,飞行训练模拟,地理信息系统,环境模拟等领域,高度浸入感的环境模拟让使用者有一种身临其境的体验。近年来随着虚拟现实技术的蓬勃发展,虚拟现实技术的应用越来越受到科技领域的广泛关注,一些业界巨头如 google , facebook 等也纷纷进入这一产业中来。可以展望不久的将来,虚拟现实技术将获得更为广泛的应用,并全面的进入到我们的日常生活中来。 20 世纪后期, 高新技术的迅猛发展和在医学领域的广泛应用, 大大促进了虚拟现实技术的开发与应用。作为虚拟现实技术在医学领域的应用——微创手术模拟, 经过 10 多年的发展, 在欧美国家已经被广泛的应用于对手术医生进行教学和培训。本项目就是致力于计算机虚拟微创手术的核心技术的研发和攻关, 并依托申请人在血管内介入手术模拟技术上多年的研究和积累,将医学虚拟现实的技术应用到实际中来,完成计算机虚拟手术系统的产品化。目前,虚拟手术技术在我国的发展处于起步阶段,还没有国内企业涉足这一领域。尤其在血管内介入手术的模拟上,由于手术本身的复杂性和特殊性, 对系统的设计、研发和实现都有很高的技术要求,这为国内企业进入这一领域设置了很高的门槛。目前仅有美国、以色列和瑞典等国屈指可数的公司能够开发和实现血管内介入手术模拟系统。介入医学工程是 20 世纪末医学对人类文明的重要贡献之一, 介入手术的广泛应用,使得原有的手术教学与培训体系面临严峻的挑战。介入手术通常高度依赖于功能繁多的手术器械,对于复杂的手术过程也有细致的要求。这些是传统手术无法比拟的。欧美国家的经验表明,凭借计算机虚拟微创手术系统建立的虚拟环境, 作为一种先进的培训手段可以为手术医生提供高效的训练。并且, 2 可以对手术医生的技能掌握情况进行量化评估。虚拟手术系统的推广对现代医学教学与培训体系具有革命性的影响,极大的缓解落后的传统医疗教学与高速发展的介入手术技术的矛盾。深圳是一个高新技术产业密集的城市,在全国有着举足轻重的地位,深圳作为经济特区优势显著。深圳市拥有发达的软件产业,聚集了大批优秀的经验丰富的软件工程师。同时由于毗邻港澳,深圳获取外界信息远比内地其他城市方便。而且本项目的最初也是从香港的高校开始的,地理上的优势为我们的产品的深度研发提供了进一步技术支持。深圳还拥有领先全国的电子产业和加工业,这些都是我们产品试制过程中所必需的,也是国内其他城市无法比拟的。深圳市政府对于发展高新技术产业,实现产业转型的决心,以及与之相应的给予高新技术企业大力的扶持和服务, 极大的鼓舞了创业者的信心。这对于我们这样的科技型小微企业犹如雪中送炭,大大提高了我们的生存和发展的能力。作为创业者和新技术、新应用的倡导者,我们也坚信在虚拟微创手术这一领域的核心技术的发展,以及相关产品的推出,会积极的推动我国医疗教学和培训体系的改革,并通过我们的不断努力和在这一领域的先发优势,使深圳成为这一产业的龙头。 、项目的先进性本项目是集医学图像分割技术( Medical Image Segmentation ),虚拟人三维重建技术( Geometric Modeling ),计算机物理建模技术( Physically-based modeling ), X 光模拟成像技术( Simulated X-ray Imaging ),以及触觉渲染技术( Haptic rendering )等多种计算机图形图像及虚拟现实领域的前沿技术,真实的再现了手术的场景,为使用者提供高度浸入感体验的虚拟手术环境。项目中所设计的关键技术主要以申请人近年来所发表的学术论文为理论依据,包括申请人在香港中文大学就读期间发表的多篇国际会议和期刊论文。项目基本代表了目前国际上血管介入手术模拟的发展水平。 3 目前, 在我国手术模拟技术和产品处于起步阶段, 对于血管介入类手术模拟训练,尚无可用的商业产品问世。而在欧美国家已经将手术模拟技术广泛的应用到手术的教学与训练之中。甚至在美国,通过虚拟手术系统的考核是获得手术执业资格的必备环节。本项目不仅可以用于手术教学训练,还能用于手术技能考核的综合性虚拟手术平台,我司将是国内首家做血管介入类手术模拟平台的厂家。因此,我司进行此项目的研发在国内将是领先的。 、项目的重要性上世纪 90 年代, 血管内介入技术引进我国, 在我国迅速发展,至 2012 年仅心血管介入手术全年完成超过 20 万例。但这一数字仅为美国的 1/10 ,而我国具备血管内介入诊疗资格的医生也不足美国的五分之一。 2013 年我国