现代医学技术的发展，使心血管疾病的治疗技术得以提高的同时也使其术前手术方案的选择变得多样化，所以心血管手术规划显得越来越重要。在心血管手术中，术后手术部位的血流动力学因素对治疗效果有着很大的影响。因此，基于血流动力学优化的心血管手术规划成为必然。对手术产生的血流动力学预测，是通过基于虚拟心血管模型的血流动力学数值模拟而实现的，这需要建立各种虚拟的手术规划模型，以对不同类型的手术或术式进行血流动力学比较与优化。以往研究中，虚拟手术建模主要借助于CAD等建模软件实现，其缺点是模型过于生硬，不利于个性化模型仿真。本研究利用力反馈装置，结合OpenGL可视化技术，建立了一个虚拟现实环境，开发可以对解剖真实的心血管模型进行“雕塑”的三维建模软件系统，为手术血流动力学优化提供各种虚拟模型，并对模型的关键参数进行提取，供医生临床手术参考。本系统为STL和HyperSurface文件设计了通用的数据存储结构，通过力觉与视觉渲染将模型显示到虚拟工作环境中。为了建立术后模型，还需要根据系统设计的数据结构构建搭桥血管与补片模型，并对新建立的模型进行变形操作。在本系统中，力反馈器对模型的变形操作主要包括对搭桥血管模型进行弯曲变形和对补片模型进行拉伸变形两种操作。本系统采用常见的Bezier曲线作为弯曲处理的方法，通过模型上三个控制点的坐标确定一条二维曲线，实现模型的弯曲变形操作。对模型进行拉伸形变是通过力反馈装置与模型发生碰撞，根据力反馈器作用点位置的变化对受影响区域内的模型顶点进行操作，使之发生相应的位移。在建立模型的同时，对模型的几何参数进行提取，通过搭桥血管中心线的曲线方程来计算血管的长度，通过海伦公式计算补片的面积。本课题在虚拟现实环境中开发了心血管手术建模平台，实现了包括模型的导入、显示、碰撞检测、搭桥与补片模型的建立、模型对象的选取与移动、模型的变形以及模型参数提取7个主要功能。利用医院中真实病人的CT扫描数字图像重建出心脏血管可视化模型，实现了心脏血管搭桥手术和补片的建模与模型参数提取，验证了建模型系统的正确性和实用性。本课题的研究为力反馈器在虚拟心血管手术中的应用，以致今后模拟各种手术术式、建立包含力学特性的手术规划系统奠定了基础。