發(fā)布時(shí)間：2024-06-02 08:39

　　為了實(shí)施更加精確的畸形股骨截骨手術(shù)和盆骨骨腫瘤切除手術(shù),設(shè)計(jì)一種用于畸形股骨截骨和骨腫瘤切除的軟件系統(tǒng),為臨床醫(yī)生術(shù)前手術(shù)模擬提供便利。該系統(tǒng)分為兩大模塊:第一個(gè)模塊為畸形股骨截骨模塊。用Mimics進(jìn)行畸形股骨的三維建模,并將模型保存為STL格式輸出,用VC++(MFC)和OpenGL搭建系統(tǒng)框架,通過擬合畸形股骨股骨干中軸線、股骨頭大轉(zhuǎn)子幾何中心等操作,精確計(jì)算截骨位置和截骨角度。計(jì)算完成后,通過鼠標(biāo)鍵盤的交互操作完成模擬截骨和拼接功能。將一例畸形股骨STL模型導(dǎo)入截骨系統(tǒng),測(cè)得其頸干角為57.7°,輸入截骨角度60°,經(jīng)截骨系統(tǒng)截骨拼接完成后測(cè)得術(shù)后頸干角為102.3°。第二模塊為盆骨骨腫瘤切除模塊。深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是深度學(xué)習(xí)中的一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,能識(shí)別影像數(shù)據(jù)中目標(biāo)的位置,并和背景區(qū)分開來。為了獲得精確的盆骨骨腫瘤邊界,利用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)輸入的骨盆CT影像數(shù)據(jù)做像素級(jí)分類,預(yù)測(cè)層片中骨腫瘤的位置,進(jìn)而進(jìn)行三維重建和切割。為了更好地提取特征,將全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(FCN)的卷積層用VGG19的卷積層替代,搭建VGG19-FCN深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。采用10個(gè)骨盆骨腫瘤患者的數(shù)據(jù),共5...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究的目的與主要內(nèi)容
        1.3.1 研究目的及意義
        1.3.2 研究的主要內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第2章 畸形股骨截骨模塊設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 基于Mimics軟件的畸形股骨三維重建
        2.2.1 Mimics軟件簡介及重建步驟
        2.2.2 畸形股骨三維建模
    2.3 模塊設(shè)計(jì)概述
        2.3.1 STL文件特點(diǎn)及描述方法
        2.3.2 MFC概述
        2.3.3 OpenGL概述
    2.4 模塊算法設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)
        2.4.1 渲染功能實(shí)現(xiàn)
        2.4.2 擬合功能設(shè)計(jì)
            2.4.2.1 擬合畸形股骨中心線
            2.4.2.2 擬合畸形股骨大轉(zhuǎn)子
        2.4.3 計(jì)算截骨位置和截骨角度功能設(shè)計(jì)
            2.4.3.1 截骨位置計(jì)算
            2.4.3.2 截骨角度計(jì)算
        2.4.4 模擬畸形股骨截骨切割及拼接功能設(shè)計(jì)
            2.4.4.1 畸形股骨截骨設(shè)計(jì)
            2.4.4.2 畸形股骨拼接設(shè)計(jì)
        2.4.5 自由截骨功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 盆骨骨腫瘤識(shí)別
    3.1 引言
    3.2 深度學(xué)習(xí)簡介
        3.2.1 深度學(xué)習(xí)基本原理和思想
        3.2.2 兩種典型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算法
            3.2.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算法
            3.2.2.2 CNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算法
    3.3 Tensorflow模型框架簡介
        3.3.1 Tensorflow框架特點(diǎn)及運(yùn)行機(jī)制
        3.3.2 TensorBoard可視化顯示
    3.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理
    3.5 VGG19-FCN模型設(shè)計(jì)及訓(xùn)練優(yōu)化
        3.5.1 基于Tensorflow框架的VGG19-FCN的實(shí)現(xiàn)
            3.5.1.1 VGG19神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
            3.5.1.2 FCN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        3.5.2 模型訓(xùn)練測(cè)試及優(yōu)化處理
    3.6 本章小結(jié)
第4章 盆骨骨腫瘤曲線切割
    4.1 引言
    4.2 確定切割縱向深度
    4.3 結(jié)貼合模型表面的曲線切割算法設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3987096