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编辑用于仿真的物理系统的模型的系统和方法技术方案

技术编号:7758772 阅读:171 留言:0更新日期:2012-09-14 00:15
本申请公开了编辑用于仿真的物理系统的模型的系统和方法,用于修改物理系统的医学模型的系统和方法。一个公开的系统包括图形用户界面,其配置来显示与医学模型相关的至少一个参数并接收该至少一个参数的修改。该系统还包括处理器,其配置来从图形用户界面接收该至少一个参数的修改并执行包括该至少一个参数的修改的一部分医学模型的仿真。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体涉及用于计算机软件的编辑器,以及更具体地涉及用于计算机仿真的编辑器。
技术介绍
过去已经使用物理系统的仿真器以提供用于物理系统的训练环境,所述物理系统可能成本太高或太危险而不能通过进行实际行为来学习。例如,飞行仿真器可以用于教导飞行员驾驶飞机的技能而不会使飞行员经受损害实际飞机或伤害飞行员的风险。然而,编辑供仿真器内使用的飞机或飞机的一部分的模型传统来说需要在整个仿真器中编辑模型和测试修改后的模型,而不是仅仅测试修改后的组件无需运行整个仿真。此外,传统计算机仿真器不允许正在被仿真的模型的分立单元的修改和测试。
技术实现思路
[本专利技术的一个示例性实施例包括用于修改物理系统的模型的系统,包括图形用户界面,其配置来显示与物理系统的模型相关联的至少一个参数,并接收该至少一个参数的修改。该示例性实施例还包括处理器,其配置来从图形用户界面接收至少一个参数的修改,并执行包括该至少一个参数的修改的物理系统的模型的一部分的仿真。输入装置可以与处理器通信,该输入装置可以配置来发射输入信号到处理器,该输入信号与输入装置的状态相关联。该示例性实施例还可以包括致动器,其配置来接收致动器信号并施加力到输入装置,该力至少部分地基于该输入信号以及对使用该至少一个参数的修改的该部分所述物理系统的模型的仿真。本专利技术的另一实施例包括用于编辑物理系统的模型的方法,该方法包括显示与物理系统的模型相关联的至少一个参数;接收该至少一个参数的修改;以及执行包括该至少一个参数的修改的物理系统的模型的一部分的仿真。在另一实施例中,计算机可读介质包括用于执行该方法的代码。这些示例性实施例意图并不是限制或限定本专利技术,而是提供实例来协助理解本专利技术。示例性实施例在“具体实施方式”中讨论,并且其中提供本专利技术的进一步描述。由本专利技术的多个实施例提供的优点可以进一步通过分析本说明书而理解。附图说明图I示出用于编辑用于仿真的物理系统的模型的系统的本专利技术一个实施例的框图;图2示出在本专利技术一个实施例中的物理系统的模型的编辑器中的图形用户界面(GUI);图3示出本专利技术一个实施例中允许用户选择模型的编辑模式的对话框和上下文相关(context-sensitive)菜单;图4示出根据本专利技术一个实施例的用于编辑物理系统的模型的⑶I组件;图5示出根据本专利技术一个实施例的用于编辑物理系统的模型的⑶I组件;、图6示出根据本专利技术一个实施例的用于编辑物理系统的模型的⑶I组件;图7和8示出根据本专利技术一个实施例的用于编辑物理系统的模型的⑶I组件;图9和10示出根据本专利技术一个实施例的用于编辑物理系统的模型的⑶I组件;图11和12示出根据本专利技术一个实施例的用于编辑物理系统的模型的⑶I组件;图13示出根据本专利技术一个实施例的用于编辑物理系统的模型的⑶I组件;图14和15示出根据本专利技术一个实施例的用于编辑物理系统的模型的⑶I组件;图16-21示出根据本专利技术一个实施例的编辑器的⑶I组件;图22示出流程图,其描述根据本专利技术一个实施例的用于编辑物理系统的模型的方法。具体实施例方式本专利技术的实施例提供了。不例性血管内仿真(endovascular simulation)编辑器在本专利技术一个实施例中,用户采用编辑器来编辑供仿真程序使用的血管内系统的一个或多个特性。在用户修改一个或多个特性之后,用户能够执行模型的修改的部分的仿真,而无需执行在仿真环境中采用整个模型的完全仿真。例如,用户可以修改与人体心脏的腔壁相关联的厚度特性。然后,用户执行仅仅修改的壁的仿真,例如用来显示或经由输入装置交互,从而隔离并测试心脏的修改的部分。这可以向用户提供相较于仿真环境中的整个模型的仿真中的实践来说更快、更集中的对修改的特性的测试。给出该示例性实例以向读者引入这里讨论的大致主题。本专利技术不限于该实例。以下部分描述用于的多种实施例。仿真程序的示例性系统在本专利技术一个实施例中,物理系统的模型包括描述物理系统的多个特性的结构。例如,人体心脏的模型可以包括包含心脏特性的数据文件,这些心脏特性包括心脏的尺寸和形状、心脏腔的尺寸和形状、多个位置处的心脏的壁厚度、或其他特性。模型结构中的特性可以包括建模的物理系统的很多不同方面,包括结构的、电学的、振动的和其他的特性。例如,心脏模型可以包括结构特性,以及关于与心脏相关联的血管、神经、组织和其他生物系统的信息。该模型可以在仿真程序中应用以允许仿真程序的用户来与模型交互,从而在物理系统的使用或操纵方面对用户进行训练。例如,采用人体心脏模型的仿真程序可以允许医科学生来研究心脏或在建模的心脏上执行仿真外科手术而无需执行真实的心脏手术。该模型还可以用在微创手术(MIS)的仿真中。MIS是跨全部医学学科的手术领域。在MIS中,使用专用器械来执行操作,这些专用器械被设计为通过微小的小孔而不是通过一个或多个切口来配入身体中。MIS技术很大部分被赞同,因为这样的事实,现今近一半的手术无需卧床,或者基于门诊病人来执行。MIS通常导致病人较少的疼痛、伤疤和恢复时间,以及降低的医疗成本(由于更短的住院)。在近10多年来,经皮(通过皮肤接入血管)冠脉介入术(PCI)已经取代了开放心脏手术。气囊和支架(小的丝网管)已经被结合到PCI中来治疗动脉粥样硬化,并且已知为经皮冠状动脉腔内成形术(PTCA),其中,腔内(transluminal)表示在血管内执行的手术。导管,其是薄的柔性管,与引导线一起使用来获得接入到病人解剖学结构的不同部分中。气囊和支架然后被用于打开阻塞物,供目标器官或物理系统的再灌注。然后可以将气囊和支架放置在心脏、脑、肾、腹部、腿和颈中。 为了提供多种训练场景,提供物理系统的多个不同模型是有利的。例如,可以对不同尺寸、形状、年龄和具有不同病理的心脏建模以为医科学生提供广泛的训练仿真。为了提供人体心脏的模型的不同变化,创建这样的人体心脏的基本模型是有利的,其稍后可被修改或定制,而不是以对每个期望变化的新模型来重新开始。在本专利技术一个实施例中,用于仿真的物理系统的模型的编辑器包括执行计算机软件的计算机系统。计算机软件包括图形用户界面。图形用户界面可以允许用户查看和操纵物理系统的模型(诸如人体心脏的医学模型)的图形表示。尽管使用人体心脏作为可被建模的物理系统的实例,但是物理系统的医学模型可以包括人体的其他器官或其他部分、其他植物或动物的器官或部分、或者其他生物体,诸如细菌、病毒和胚胎。除了医学模型外,还可以对其他物理系统建模,诸如机械或电气系统的模型、或者机械的或电的或者其他类型的物理系统的子系统或部分。在一个实施例中,编辑器的用户能够旋转、缩放、选择模型的一部分、选择模型的特定层或子系统、或执行类似操作,该类似操作允许用户准确地编辑与模型相关联的期望属性或参数。此外,能够隔离并测试修改而无需在仿真环境中运行模型的完全仿真对于用户可能是有利的。此外,允许用户与被修改的模型或模型的部分交互以更接近地检查对模型进行的修改,可能是有利的。用户还能够使用该示例性实施例来修改模型的一个或多个特性或参数。例如,用户可能能够修改模型的结构特性,诸如尺寸或形状。用户可能能够修改模型的子系统或子部分,诸如电学子系统、液力(hydraulic)子系统、肌肉子系统、或模型中的其他子系统或子部分。例如,模型可以表示人体心脏。本专利技术一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:休·康那舍尔罗伯特·B·法尔克米兰·依基茨迈克尔·迪库乔唐纳德·D·纳尔逊卢艾·阿扎米依扬卡·庞南佩鲁马达南贾伊·乔希莱昂内尔·格勒尼耶
申请(专利权)人:伊梅森公司
类型:发明
国别省市:

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