虚拟现实引导的远程放疗关键技术研究

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【关键词】 虚拟现实引导  分布式协同  多维度仿真  医联体  远程放疗 

【出版日期】2019-06-01

【摘要】放射治疗作为一种非常有价值的手段在恶性肿瘤治疗方面发挥着非常重要的作用。我国地域发展不平衡导致了放射治疗的资源分布不平衡,医院之间的治疗水平差异也非常大。远程医疗作为综合应用各类信息技术实现跨地域的医疗服务的一个交叉学科领域,将在促进放射治疗同质化发展方面起到非常重要的作用。放疗全流程的远程医疗涉及到核心业务软件的远程使用和大型医疗设备下的临床过程的远程指导。对于软件部分来说最大的难点是现存业务软件非常封闭,并且要求在赋予远程访问能力的同时不能影响现有临床环境。放疗临床涉及到多种类型的大型医疗设备(模拟定位CT,数字化模拟定位机,直线加速器),如何对这些大型医疗设备下的临床流程实现远程指导是当下远程医疗领域最大的挑战。针对上述难点,本论文提出了自己的解决方法。为解决核心业务软件远程操作的难点,本文基于XenApp的开发包进行二次研发,提出了封闭式放疗软件松耦合的远程扩展应用技术。为解决大型医疗设备的临床过程远程指导的难点,提出下列创新:1.基于虚拟现实交互的多维度仿真技术:虚拟现实的交互解决了日常使用的流畅性和逼真性;多维度仿真算法实现了虚拟设备的功能仿真,确保临床流程的高精度仿真。2.分布式协同虚拟现实引导技术:标准指令集同步技术,确保在低带宽的网络也能实现临床流程的远程实时引导;基于交互式编程的离线引导解决了标准化临床技术远程指导的难题。本论文在上述关键技术的基础上,立足多层次医联体的运营环境,完成了集TPS的远程扩展应用、虚拟现实引导、交流、管理、教学等功能于一体的原型信息系统的开发。在真实临床环境下的应用研究表明:1.医联体远程放疗模式能高效的将放疗专家这种稀缺资源配置到基层医院;2.本论文研究的虚拟现实引导的系统能够保障远程放疗的安全有效。

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