在神經(jīng)外科手術(shù)中,部分腦腫瘤位于較深的腦組織中,手術(shù)醫(yī)生可能需要借助腦壓板撥開(kāi)腦組織這導(dǎo)致患者腦組織發(fā)生變形。目前大部分神經(jīng)導(dǎo)航（Neuronavigation）是基于患者術(shù)前腦組織圖像建立的圖像空間進(jìn)行手術(shù)引導(dǎo),腦組織發(fā)生變形后,該導(dǎo)航系統(tǒng)與患者腦組織術(shù)中的真實(shí)狀況存在偏差,這樣的偏差導(dǎo)致神經(jīng)導(dǎo)航的術(shù)中導(dǎo)航精度和可靠性大大下降。 文章首先回顧了主流模擬牽拉腦組織變形方法,用一個(gè)模擬試驗(yàn)初步評(píng)估各類(lèi)方法的模擬效果,發(fā)現(xiàn)由于腦組織牽拉變形產(chǎn)生了腦組織拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變,利用有限元方法（Finite Element Method, FEM）求解生物力學(xué)模型來(lái)預(yù)測(cè)腦組織牽拉變形存在一定困難,而擴(kuò)展有限元方法（eXtended Finite Element Method, XFEM）效果好于FEM。接著,為了進(jìn)一步驗(yàn)證該結(jié)論,基于線彈性原理建立了生物力學(xué)模型,提出利用XFEM求解生物力學(xué)模型來(lái)預(yù)測(cè)腦組織牽拉變形的框架,用一例腦組織體模作為試驗(yàn)對(duì)象驗(yàn)證了XFEM求解生物力學(xué)模型矯正腦組織牽拉變形的可行性。首先,將腦組織體模牽開(kāi)前CT （preoperative CT, pCT）圖像經(jīng)過(guò)分割、網(wǎng)格... 

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 課題研究背景
    1.2 腦變形的種類(lèi)
    1.3 本文主要工作及其創(chuàng)新之處
    1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第二章 神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)概述
    2.1 引言
    2.2 神經(jīng)導(dǎo)航物理組成
    2.3 神經(jīng)導(dǎo)航工作流程
    2.4 基于紅外跟蹤設(shè)備Polaris的空間轉(zhuǎn)換技術(shù)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 FEM/XFEM矯正牽拉變形的模擬驗(yàn)證
    3.1 引言
    3.2 線性彈性模型
    3.3 FEM的推導(dǎo)
    3.4 XFEM的推導(dǎo)
    3.5 模擬試驗(yàn)材料
    3.6 模擬試驗(yàn)結(jié)果
    3.7 本章小結(jié)
第四章 基于XFEM模型矯正腦組織牽拉變形的框架提出與驗(yàn)證
    4.1 引言
    4.2 XFEM矯正框架
    4.3 腦組織體模
    4.4 結(jié)果評(píng)估
    4.5 試驗(yàn)結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
第五章 LRS獲得邊界條件求解基于XFEM模型的矯正框架提出與驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)框架的提出
    5.3 腦組織變形表面跟蹤算法
    5.4 結(jié)果評(píng)估
    5.5 結(jié)果
    5.6 本章小結(jié)
第六章 新框架矯正腦組織牽拉變形的動(dòng)物試驗(yàn)驗(yàn)證
    6.1 引言
    6.2 試驗(yàn)材料
    6.3 試驗(yàn)方法
    6.4 結(jié)果
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 工作總結(jié)
    7.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3719101