本文關(guān)鍵詞：心血管植入物手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計與模型實驗

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【摘要】：隨著計算機科學(xué)和醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展,計算機輔助手術(shù)導(dǎo)航已成為現(xiàn)代手術(shù)的熱點。近年來,由于患有心血管疾病人數(shù)的增多和死亡率的不斷提高,心血管疾病已經(jīng)成為人類健康的頭號殺手。目前經(jīng)導(dǎo)管心血管植入物作為治療心血管疾病的新型治療方式,有著很好的治療效果。但是傳統(tǒng)的心血管植入物手術(shù)依賴X射線引導(dǎo),這種方法對醫(yī)生和患者的身體健康有著不利的影響,并且X射線成像只能提供二維的圖像信息,不能為心血管植入物手術(shù)提供一個直觀的引導(dǎo)。因此,找到一種有效、無害的心血管植入物手術(shù)的引導(dǎo)方式顯得尤為重要。經(jīng)過查閱資料和各方面綜合考慮,我們最終決定采用電磁定位的手術(shù)導(dǎo)航引導(dǎo)方式來進行手術(shù)引導(dǎo)。本文的具體研究內(nèi)容包括以下幾點:(1)本文通過參考其他已有的導(dǎo)航系統(tǒng),并根據(jù)心血管植入物手術(shù)的特點,設(shè)計并實現(xiàn)了一個計算機輔助經(jīng)導(dǎo)管心血管植入物的手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)。通過對幾種不同的立體定位技術(shù)的對比,本研究選取了NDI公司生產(chǎn)的Aurora電磁定位設(shè)備。系統(tǒng)運用了醫(yī)學(xué)可視化平臺VTK,以及手術(shù)導(dǎo)航應(yīng)用系統(tǒng)軟件開發(fā)包Atamai;在系統(tǒng)架構(gòu)方面借鑒網(wǎng)絡(luò)OSI七層模型中的相關(guān)經(jīng)驗,采用多架構(gòu)技術(shù),使得系統(tǒng)具有很清晰的層次性。(2)對導(dǎo)航系統(tǒng)所用到的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。關(guān)于三維可視化方面本研究采用的是體繪制的方法,并且對空間配準(zhǔn)技術(shù)進行了重點研究�？臻g配準(zhǔn)是手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)最為核心的部分,它直接決定著手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的精度,決定著手術(shù)的精確性。在考慮了各種不同的空間配準(zhǔn)算法的有效性、穩(wěn)定性和計算復(fù)雜度,以及實際工程開發(fā)的周期、成本等各方面因素后,本研究采用了基于點配準(zhǔn)的空間配準(zhǔn)算法,并對系統(tǒng)的配準(zhǔn)精度做了測試,最后對配準(zhǔn)特征點的選取做了研究。(3)為了驗證導(dǎo)航系統(tǒng)的可行性和準(zhǔn)確性設(shè)計了模型實驗。實驗的前期工作是對實驗的硬件進行設(shè)計,這也是模型實驗的關(guān)鍵部分,例如離體模型的設(shè)計制作和導(dǎo)管中傳感器的正確焊接以及導(dǎo)管和導(dǎo)航儀的連接通信。然后測量實驗誤差,通過對實驗誤差的分析,從而得出導(dǎo)航系統(tǒng)的精度,并進行了相關(guān)討論。
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R654;TP391.7

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