近年來,虛擬現(xiàn)實技術(shù)為手術(shù)訓(xùn)練開辟了新道路,作為一種新的交叉研究領(lǐng)域,虛擬手術(shù)能有效節(jié)省訓(xùn)練成本、提升訓(xùn)練效率。軟組織模型是虛擬手術(shù)系統(tǒng)的研究重點,在軟組織模型相關(guān)研究中,質(zhì)點彈簧模型是一種主流模型,它具有計算快速、建模簡單的優(yōu)點,而其穩(wěn)定性和精確度較差。因此,本文以質(zhì)點彈簧模型為研究重點,針對手術(shù)中三種常見場景,在現(xiàn)有的質(zhì)點彈簧模型的基礎(chǔ)上進行改進,設(shè)計了以下三種質(zhì)點彈簧建模方案:(1)由于質(zhì)點彈簧模型的精確度和結(jié)構(gòu)難以滿足腫瘤模擬需求,本文設(shè)計了一種用于模擬腫瘤的多層等節(jié)距圓錐形螺旋彈簧建模方法,通過基于弗雷歇距離的相似度算法控制軟組織的彈性模量,從而表現(xiàn)臨床腫瘤的非均質(zhì)特性,并通過多層彈簧變形算法計算軟組織變形。(2)由于質(zhì)點彈簧模型的精確度和穩(wěn)定性難以滿足縫合手術(shù)模擬需求,本文設(shè)計了一種基于質(zhì)點彈簧的軟組織縫合建模方法,該方法涉及三種質(zhì)點彈簧模型,采用一種質(zhì)點約束算法優(yōu)化質(zhì)點彈簧模型,通過限制質(zhì)點的行動范圍來提升模型的精確度,通過縫合控制策略控制縫合口穩(wěn)定性。(3)由于質(zhì)點彈簧模型難以精確跟蹤針刺模擬中的針刺點,本文將質(zhì)點彈簧模型作為用于計算力的輔助模型,設(shè)計了一種基于質(zhì)點彈簧...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 質(zhì)點彈簧模型的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文擬探討主要內(nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 基于多層等節(jié)距圓錐形螺旋彈簧的肺腫瘤建模
    2.1 引言
    2.2 多層等節(jié)距圓錐形螺旋彈簧建模方法
    2.3 應(yīng)用研究與實驗測評
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于質(zhì)點彈簧的軟組織縫合建模
    3.1 引言
    3.2 基于質(zhì)點彈簧的軟組織縫合建模方法
    3.3 應(yīng)用研究與實驗測評
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于質(zhì)點彈簧力網(wǎng)的軟組織針刺建模
    4.1 引言
    4.2 基于質(zhì)點彈簧力網(wǎng)的軟組織針刺建模方法
    4.3 應(yīng)用研究與實驗測評
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻
附錄1 數(shù)據(jù)采集人
附錄2 軟組織力-變形數(shù)據(jù)
附錄3 多指標綜合測評評分
作者簡介
致謝



本文編號：3969531