頸椎作為人體脊柱活動中最靈活的部分,承擔著人類頸部以上的活動。隨著人們伏案工作時間的增加,長時間的保持同一姿勢使頸椎病患者數(shù)量急劇增加,且患者趨于年輕化。初期頸椎功能的改變不會引起人們的重視,而頸椎病的大部分的損傷具有不可逆性,一旦癥狀表現(xiàn)將會對生活造成極大地影響。因此,早期的預防、診斷,術前術后的評估等都對頸椎病的整體治療起到至關重要的作用。本文在詳細了解了頸椎的解剖結構基礎、力學、運動學等相關知識后,對頸椎的結構做出合理的簡化,通過簡化后椎體位移與轉角的關系,提取出特征參數(shù),在后續(xù)獲得的連續(xù)圖像中進行參數(shù)提取。連續(xù)圖像為頸椎在矢狀位進行屈伸運動時的動態(tài)X線圖。通過對連續(xù)圖像的特征參數(shù)提取,分析椎體的運動軌跡,計算和比較其運動特征的改變。最后采用有限元方法解釋了頸椎在不同受力條件下運動發(fā)生改變的原因。本文的主要工作和創(chuàng)新點如下:在分析頸椎生理結構的基礎上對頸椎的結構構成作出合理的簡化,利用幾何關系推導出特征參數(shù),便于連續(xù)圖像的特征提取。首先,利用多張連續(xù)X線圖像,記錄頸椎在矢狀位的連續(xù)運動。通過對連續(xù)圖像的預處理分割出感興趣區(qū)域,利用基于形態(tài)學的頂帽底帽變換與Retinex理論相結合...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究進展
        1.2.1 頸椎運動影像學研究進展
        1.2.2 頸椎受力模型研究進展
    1.3 課題的研究內容與結構
        1.3.1 課題研究內容
        1.3.2 課題研究結構
第2章 實驗設計和研究基礎
    2.1 頸椎的結構組成
        2.1.1 頸椎的組成
        2.1.2 椎骨的結構構成
    2.2 頸椎運動學特征
        2.2.1 頸椎的運動范圍
        2.2.2 頸椎的耦合運動
        2.2.3 頸椎運動的動態(tài)變化
    2.3 頸椎的力學基礎
    2.4 頸椎結構的簡化
        2.4.1 條件假設
        2.4.2 位移的理論推導
        2.4.3 椎體位移與轉角關系
    2.5 頸椎連續(xù)X-ray圖像的采集
第3章 基于圖像的處理分析
    3.1 頸椎圖像處理流程
    3.2 頸椎X線圖像的預處理
        3.2.1 頸椎X線圖像的增強
        3.2.2 頸椎圖像邊緣提取
        3.2.3 頸椎圖像邊緣配準
    3.3 連續(xù)X線圖像參數(shù)提取
    3.4 頸椎圖像參數(shù)的結果分析
        3.4.1 單椎體運動分析
        3.4.2 相鄰椎體運動分析
    3.5 本章小結
第4章 頸椎模型的有限元分析
    4.1 有限元基礎
    4.2 頸椎有限元模型的建立
        4.2.1 頸椎結構的建模
        4.2.2 模型的材料屬性設定
        4.2.3 模型的邊界條件
    4.3 頸椎單元的分析驗證
        4.3.1 椎體的分析
        4.3.2 椎間盤的分析
    4.4 本章小結
第5章 基于頸椎模型的實驗分析驗證
    5.1 不同受力情況下FSU的情況
    5.2 椎間盤退行性病變的分析
    5.3 椎間盤切除術后的分析
    5.4 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
發(fā)表論文和參加科研情況說明
參考文獻
致謝



本文編號：3773938