本文關(guān)鍵詞：基于改進Snake模型的心臟表面建模研究

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【摘要】：心臟在我們?nèi)梭w的功能循環(huán)中扮演著重要的角色，具有不可替代的重要性，而且是人體循環(huán)系統(tǒng)動力的源泉。它是極其復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，，集合了電生理學(xué)和動力學(xué)方面的重要特性，在血液流體力學(xué)方面有著重要的應(yīng)用，更是集中了神經(jīng)、生化控制等多方面的功能。建模在表現(xiàn)復(fù)雜的生物學(xué)問題上擁有很大的優(yōu)勢，而且借助計算機強大、快速以及精確的計算功能、直觀的圖形處理及顯示功能，為研究真實的心臟并建立心臟的三維模型提供了便捷、有效的途徑。 本文在近年來心臟建模技術(shù)科研成果的基礎(chǔ)上，提出了基于改進Snake模型的心臟表面建模的方法。首先，在抽取心臟CT斷層圖像中的離散化表面數(shù)據(jù)點的基礎(chǔ)上，選擇Snake的改進模型，即先驗形狀Snake模型對數(shù)據(jù)進行建模分析，先驗形狀Snake模型能夠提高Snake模型在目標(biāo)區(qū)域中位于弱邊緣處的精準(zhǔn)定位性能和抵御噪聲的性能，增大目標(biāo)周圍曲線的捕獲能力；然后，結(jié)合有限元方程的基本原理和生物力學(xué)的原理，實現(xiàn)運動方程的建立。為了滿足有限元方法對各單元應(yīng)變矢量的需求，需要快速建立一組用鏈表存儲的四面體網(wǎng)格單元，通過對四面體網(wǎng)格生成算法的分析，提出了快速建立四面體網(wǎng)格的生成算法；最后，利用改進Snake模型的約束條件，結(jié)合非剛體在運動方面的估計方法，來計算表面有限元劃分的每個單元的節(jié)點間的所發(fā)生變化的位移矢量，建立關(guān)于心臟表面的運動模型。通過最后的仿真實驗分析可知，基于改進Snake模型的有限元心臟表面運動模型在表現(xiàn)心臟收縮、舒張的形狀變化和應(yīng)變分析方面，具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R54;TP391.41

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本文編號：1303453