1、處在現(xiàn)代社會，醫(yī)療領域的技術進步為提高人們的生活質(zhì)量帶來很多福音。但由于醫(yī)療及手術資源分配的不均，在中國大地上仍有很多地區(qū)的人們無法享受到這種醫(yī)療進步帶來的便利，如：中西部地區(qū)。整體醫(yī)療水平特別是外科手術人員的業(yè)務技能水平偏低成為這些地區(qū)的現(xiàn)狀。因此手術訓練對于整個中國醫(yī)療體系，特別是偏遠地區(qū)意義重大。而傳統(tǒng)的手術訓練由于訓練時間漫長、實驗對象資源稀少、成本高昂等諸多原因而使其普及受到限制。伴隨虛擬現(xiàn)實技術而出現(xiàn)的虛擬手術，為手術訓練提

2、供了新思路，它可以較好的解決傳統(tǒng)手術中存在的這些問題。
　　然而，當下的虛擬手術技術還普遍存在一些不足之處，如：沉浸感不強，交互方式單一，以及不能實現(xiàn)多人異地協(xié)同操作等?；谶@些不足之處，再結合醫(yī)療手術領域?qū)τ谑中g訓練的具體需求，本文提出了一種可進行遠程手術訓練和指導的多人協(xié)同手術訓練系統(tǒng)。并且該系統(tǒng)的實現(xiàn)將基于交互體驗更好、可擴展性更強的混合現(xiàn)實設備，可以給手術培訓者以更逼真的訓練體驗和更高質(zhì)量的訓練效果。本文主要研究工作如下：

3、
　?。?）首先，研究了適用于混合現(xiàn)實系統(tǒng)的常用虛擬手術場景元素創(chuàng)建方法。
　?。?）其次，完成了手術訓練與指導模塊相關功能的設計和實現(xiàn)。研究在混合現(xiàn)實設備中進行虛擬手術操作時的虛實場景疊加；對系統(tǒng)總體交互方案進行了設計和實現(xiàn)，即采用徒手交互與手術訓練裝置交互相結合的方式；對遠程手術指導過程中，患者身高數(shù)據(jù)的獲取方法進行了研究和實現(xiàn)。
　?。?）然后，對多用戶遠程協(xié)同通信所需的相關功能進行了研究和實現(xiàn)。針對多人協(xié)同系統(tǒng)

4、進行了功能分析及流程設計，以保證模塊化開發(fā)的可維護性及避免協(xié)同過程中的操作沖突問題；進行了基于C/S架構的遠程通信模塊框架搭建，并在此框架基礎上，實現(xiàn)了遠程通話、視頻數(shù)據(jù)傳輸及各客戶端虛擬場景間的信息同步；之后設計并實現(xiàn)了一個賬號信息管理系統(tǒng)，用于協(xié)同通信中各客戶端的信息管理。
　?。?）最后，設計并搭建了一個適用于本項目的混合現(xiàn)實硬件平臺，并基于本研究團隊在虛擬膝關節(jié)鏡手術方面已積累的一些經(jīng)驗，以膝關節(jié)鏡手術的訓練與指導為實例，