在医疗仪器方面，我国相对国外发展较慢，70年代时，计算机体层扫描摄影（CT）问世。
这是全球范围的神经影像学的一场划时代革命，许多传统的有创伤性检查被无创性检查所代替，许多过去不能被发现的疾病，现在都能被诊断，然而由于医疗水平受限，在20世纪70年代我国脑科手术使用的医疗仪器设备仍然仅是手摇钻、普通单极电凝器和普通手术室照明灯等。
直到70年代后期，我国才引进了显微神经外科技术，设备方面新增了开颅电钻、双极电凝器、显微手术设备和手术显微镜等。
显微神经外科手术改变了传统的肉眼下手术的方法，在手术显微镜下手术视野放大、清晰，使操作精细、准确，使以往手术难以操作的颅内重要结构区域也能做到病灶切除，同时又能使损伤减少到最低限度。
可以说显微设备的引进使神经外科划时代地上了一个新台阶。

　　【关键词】脑科 医疗器械 模拟训练 设备现状
　　 一、脑科手术检测设备发展历史
　　 在医疗诊断方面，20世纪前半个世纪里，我国颅脑、脊髓疾病诊断的设备比较落后，主要依靠脑血管造影、气脑造影、脑室造影以及脊髓碘油造影等。
然而随着进口设备限制放宽，在这之后，数字减影血管造影（DSA）、核磁共振（MRI）也相继引进我国。
如今，很多设备已经更新换代，地区级以上的医院都配有螺旋CT、功能性MRI，以及术中开放性实时MRI 等。
神经影象科室不仅做影象诊断，而且还可以在CT、MRI导向下进行一些诊断性或治疗性手术。

　　 20世纪90年代，神经内镜技术在我国初露端倪。
随着现代材料学尤其是光导纤维技术的发展，神经内镜及附属设备的质量以及其精密程度都有了很大提高。
人们能够应用微创钻小骨孔或小骨窗把神经内镜导入，在直视下取瘤，降低手术创伤。
然而视频信息所传递的信息始终有限，医生还是需要丰富的经验支持来完成复杂的手术刀位置定位。

　　 二、虚拟手术训练技术的发展
　　 计算机技术、图像处理技术与虚拟现实技术的发展，使世界各国人民对虚拟手术技术如何辅助脑外科手术成功完成给予了更多的关注。
在CT（计算机断层） MRI（磁共振）等医学影像技术的基础上，一些新的技术诸如CAS（Computer Assisted Surgery），CIS（Computer Integrated Surgery），IGS（Image Guided Surgery）越来越多地应用到外科学方面。
采用计算机图形学与数据可视化技术，利用计算机图像处理和分析方法，选择数学模型对三维数据进行脑模型几何重建，进而在计算机上模拟出病灶部位的三维结构，并使依据三维数据建立的模型具有实际物体的物理性质，最后利用VR（Virtual Reality）手段虚拟手术的逼真场景，使医生能够在计算机建立的虚拟的环境中设计手术过程，进刀的部位、角度，提高手术的成功率。
这对于选择最佳手术路径、减小手术损伤、减少对临近组织损害、提高肿瘤定位精度、执行复杂外科手术和提高手术成功率等具有十分重要的意义。

　　 虚拟现实技术在医学上的应用起源于医学人员对复杂的三维医学解剖体数据的可视化需求，进而发展到能对可视化的数据进行实时操作，从而建立可供手术和手术前规划使用的虚拟环境和虚拟外科手术仿真器技术。
在此基础上更进一步的功能需求如下：①能从一种或多种医学检查设备如CT、MRI等获取的病人影像数据中重构出手术虚拟视景所需的虚拟人体或其中某个单独的器官的三维几何模型。
②提供虚拟的带力反馈功能的手术器械进行手术操作练习。
③提供较为真实的虚拟人体或器官的物理行为模型，在虚拟器械的操作下人们可以实时地与其进行交互，包括器官的变形和力的反馈。

　　 随着计算机技术的不断发展，以及CG（Computer Graphics）技术在医疗方面应用的进展，在手术模拟领域已经有了很大的进展，但是目前在建立虚拟手术系统问题方面大体上有一些技术方向的难点：①如何利用已有CT、MRI等医学图像进行人体相应器官的三维重建，并能够在计算机上生成三维重建的图像，使进行手术模拟时医生对病患部位有直观的了解。
②如何从CT、MRI、PET等医学图像中取得所需要的敏感部位的信息，并将其与其他组织分离的问题。
③真实性与实时交互性的矛盾，目前采用的三维重建算法产生的三维模型能达到较高的真实感，但又往往存在多边形数量巨大，绘制速度慢的缺点。
④动态几何模型，外科手术往往要对病灶进行切割摘除，因此，将会对被操作对象的几何模型产生动态改变。
这就要求有相应的动态几何生成算法来支持视觉反馈的真实性和一致性。

　　 医学手术需要的手术器械非常复杂，目前能够用于医生虚拟手术仿真器的交互设备并不是很多，其性能离实用化程度还有一段距离，主要表现在精度不够高、时间延迟较长、价格高等问题上。
这些都是虚拟手术仿真器研究中面临的困境。

　　 三、国内外研究状况
　　 当前国外已经有许多研究机构和商业公司对医学虚拟现实尤其是在虚拟医学手术仿真训练等方面都进行了一定的研究和实践。
如美国达特茅斯医学院开发的“交互式多媒体虚拟现实系统”;日本Shimoga研制的用于微创神经外科手术的带触觉的机器人系统以及脑内活检机器人在手术训练方面处于较前沿的美国波士顿力学研究中心，他们采用的方式是利用偏振眼镜观看场景，虚拟手术器械模拟操作。

　　 据统计，高端产品进口医疗设备已占据了90%以上的医疗设备市场，而国内对脑科手术的辅助训练设备仍然在起步阶段。
在国内，北京航空航天大学机器人研究所开发了遥操作医用机器人系统，系统主要由影像获取传输、虚拟手术规划、智能机械臂、病人头部（病灶）固定装置等部分组成，可以完成手术靶点确定、三维病灶轮廓重建、定位器械引导、手术系统定向等多个复杂步骤。
这一手术突破了传统脑外科手术的定式，病人头上不必再戴厚重的金属框架以辅助定位，定位也较传统手术精确。