虚拟人体和虚拟手术院外创新单元，依托北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室创建，重点研究面向医学研究与转化、教育与训练、规划与预演的虚拟人体平台和虚拟手术系统。

团队由中国工程院赵沁平院士领衔，由VR/AR国家工程实验室（北航）主任郝爱民教授、青江长江学者李帅教授、北航卓越百人潘俊君副教授等共同组成。

该团队承担了国家自然科学基金重大项目“可交互人体器官数字模型及虚拟手术研究”（已结题）、国家自然科学基金重点项目“基于多源数据的可视模型与环境构建及其动态仿真”（已结题）、中国医学科学院创新单元“虚拟人体及虚拟手术技术”、首都卫生发展科研专项重点项目“经皮冠状动脉成形术仿真模拟训练系统开发及临床应用”等项目，牵头建立了包括多模态医学影像高效处理、个性化人体器官快速建模、复杂手术实时交互的我国虚拟人体和虚拟手术技术体系，推动了我国虚拟人体和虚拟手术技术从几何到物理/生理/病理，从共性到个性，从脚本化仿真到自由交互仿真的跨越发展，实现了手术方案预演优选手段的新突破。这些成果也为本项目中的手术导航关键技术创新突破提供了深厚积累和坚实基础。

团队获国家授权发明专利53项、国际专利3项，国家实用新型专利4项，软件著作权53项，外观设计专利5项，发表高水平学术论文145篇。项目成果入列转化医学国家重大基础设施，入选“十二五”国家科技创新成就展和中国科协2019前沿领域科技成果，获第二届全国创新争先奖、2019年度世界VR/AR大会年度创新金奖、2020科创中国先导技术榜单，2020中国电子学会科技进步一等奖、中国产学研百佳示范等奖励。

主要研究方向：

面向临床诊疗、转化医学、医学教育的虚拟人体和虚拟手术技术。

拟开展主要研究内容：

深入系统研究多模态医学图像分析处理、个性化病变组织器官高效几何建模与动态配准、个性化人体器官建模仿真、基于力觉反馈的复杂手术操作仿真等理论与技术，研制个性化介入手术仿真与术中导航原型系统，开展手术模拟训练、个性化手术方案规划与预演、介入手术术中导航等示范应用。

发展目标与预期成效：

以建设现代医学研究、临床诊疗、医学教育、转化医学新型信息基础支撑平台为整体需求牵引，创新虚拟人体和虚拟手术理论和技术，突破目前高度依赖动物、尸体和志愿者的医学研究与医学教育模式，在个性化手术虚拟仿真、多模态医学影像协同分析处理、高精度力觉合成渲染等方面达到先进水平。

现有基础：

建有虚拟现实技术与系统国家重点实验室、VR/AR技术及应用国家工程实验室，主持承担了国家自然科学基金重大项目“可交互人体器官数字模型及虚拟手术研究”等相关国家级项目和课题10余项，形成了以支持个性化临床数据即时建模仿真的“心血管介入手术模拟器”为代表的一批具有国际水平的技术成果及产品，产生了重要国际影响。

中国医学科学院创新单元项目，虚拟人体和虚拟手术技术（2019RU004），2019.01-2023.12，500万元, 在研，项目负责人;

 科技部，国家重点研发计划重大科学仪器设备研发项目课题，三维测量在虚拟现实和文物保护中的应用开发（2017YFF0106407），165万元，2017.07-2021.06，在研，课题负责人；

 国家自然科学基金委员会，重大项目课题，虚拟手术支撑平台及经皮冠状动脉成形术模拟训练原型系统（61190125），2012.01-2016.12, 340万元，结题，项目负责人。

科技部，国家科技攻关计划科技奥运专项项目，2008年北京奥运会开(闭)幕式创意仿真支撑平台及逼真演示环境开发（2005BA904B09），1200万元，2005.08-2008.12，结题，项目负责人；

(1)  2010年国家科技进步奖一等奖，实时三维图形平台BH_GRAPH，排名2，2010-J-220-1-01-R02;

(2)  2003年国家科技进步奖二等奖，分布式虚拟现实应用系统开发与支撑环境，排名7，2003-J-220-2-05-R07;

(3)  2020中国电子学会科技进步一等奖，虚拟手术关键技术及应用，排名1，KJ2020-J1-19-R01；

(4)  2020年第二届全国创新争先奖，奖状，排名1;

(5)  2018年中国产学研合作创新奖，20182004，排名1。