發(fā)布時間：2017-11-10 17:21

  本文關鍵詞：軟組織針穿刺過程的有限元建模及實現(xiàn)

  更多相關文章： 軟組織針穿刺 針-組織耦合模型 統(tǒng)一穿刺力模型

【摘要】：針穿刺以其微創(chuàng)、安全和恢復快等優(yōu)點被廣泛應用于活檢、局部麻醉和腫瘤消融等手術。針穿刺過程中手術人員的穿刺經(jīng)驗對穿刺的精度和成功率有重要影響。但是,目前國內的穿刺手術訓練方式過于簡單,使用與真實組織性質完全不同的材料進行穿刺實驗,不能很好地滿足訓練效果。因此,設計一個虛擬針穿刺系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實意義。針對已有耦合模型的特點,本文采用理論分析和實驗研究相結合的方法,構建了針-組織耦合模型�；诖┐虒嶒灁�(shù)據(jù),本文建立統(tǒng)一的穿刺力模型,并定義真實穿刺過程中作用力力分量以配合耦合模型。最后,驗證有限元模型的合理性,并提出針對不同穿刺過程的通用的參數(shù)標定方案。在耦合模型建立方面,本文將“再定位”和“網(wǎng)格重構法”中的針節(jié)點思想應用到局部約束法中,使得模型迭代過程避免突變現(xiàn)象的發(fā)生,同時能保證運算的實時性要求。在具體建模方面,針對不同穿刺過程約束條件的不同,獲得各穿刺階段下的方程解。在統(tǒng)一穿刺力模型方面,設計了6組實驗對比生物組織與人造假體的性質,在驗證耦合模型假設的同時分析了穿刺力的特點。最后,結合耦合模型中對作用力分類,分析實際穿刺過程中作用力分量的特點并建立模型。在參數(shù)標定過程中,通過參數(shù)物理意義以及對仿真過程的影響,選擇合適的標定參數(shù)。本文基于多元線性回歸模型,分析了仿真輸出對各個參數(shù)的敏感性,并將模型參數(shù)標定過程轉化為一個優(yōu)化過程。將優(yōu)化結果視為初始值,在該值附近分析變量對結果的影響,從進一步修正變量完成標定。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R446.8

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 Ashbaugh D.;龍寶光;;鎖骨下靜，

本文編號：1167607