基于光线追踪的实时超声模拟与虚拟现实的集成

作     者：彭博 汪强 青芮冰 尹立雪 姜劲枫 Peng Bo;Wang Qiang;Qing Ruibing;Yin Lixue;Jiang Jingfeng

作者机构：西南石油大学计算机科学学院四川成都610500 四川省医学科学院·四川省人民医院心血管超声及心功能科四川成都610072 四川省医学科学院·四川省人民医院超声心脏电生理学与生物力学四川省重点实验室四川成都610072 美国密歇根理工大学生物医学工程系美国密歇根州霍顿49931 

出 版 物：《系统仿真学报》 (Journal of System Simulation)

年 卷 期：2022年第34卷第11期

页      面：2425-2436页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：四川省科技厅应用基础研究(2021YJ0248) 四川省成都市科技局国际合作项目(2019-GH02-00040-HZ)。 

主　　题：虚拟现实 超声模拟 医学图像模拟 光线追踪 超声训练检查 

摘      要：为进一步提高超声医师培训效率以及降低培训成本,开发了一种与虚拟现实(VR)环境集成在一起的超声训练系统。将基于光线追踪的超声图像模拟方法整合到虚拟现实环境中,利用沉浸式VR体验进行医学超声培训,并将该方法获得的模拟超声图像与使用基于生成对抗网络(GAN)技术和Field Ⅱ超声模拟器模拟的超声图像进行比较。实验数据表明,本文的超声模拟器在光线数量为256,模型的三角片数量超过200 000的条件下,能够以43帧/s的速度实时生成高质量的模拟超声图像,同时验证了光线追踪结合VR环境进行超声模拟是可行的。