本文關(guān)鍵詞：基于醫(yī)學(xué)圖像的心肺血管介入手術(shù)三維導(dǎo)航仿真軟件設(shè)計

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【摘要】：心肺血管疾病是人類健康的一大問題,通過現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)來幫助心肺血管疾病患者提高疾病的治愈率和生活質(zhì)量具有重大意義。針對介入手術(shù)中導(dǎo)管經(jīng)過的血管進(jìn)行分割提取。本文使用了最優(yōu)閾值區(qū)域生長法對血管進(jìn)行初步的提取,然后使用形態(tài)學(xué)的方法進(jìn)行完善,得到完整的感興趣血管圖像信息。文中提出了一種閾值設(shè)置方法,使用該方法能夠最大化的提取到感興趣血管圖像信息;針對血管的組織形態(tài),通過使用形態(tài)學(xué)的方法對遺漏的血管數(shù)據(jù)點進(jìn)行完善。對心臟支架手術(shù)和肺動脈手術(shù)仿真所需的三維模型進(jìn)行了創(chuàng)建。使用分段的方式來避免各部分血管的形態(tài)和圖像灰度值差異造成的分割困難。對分割結(jié)果進(jìn)行了三維可視化模型創(chuàng)建,并使用MAYA對血管模型進(jìn)行了表面光滑。虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)能在組織的空腔中進(jìn)行移動觀察,在組織內(nèi)部觀察的過程中是難以對視點所處位置進(jìn)行精確的三維定位。本文在虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出一種方法進(jìn)行介入手術(shù)的三維導(dǎo)航仿真。該方法使用了兩個三維繪制窗口分別讀入體繪制和面繪制的血管模型。含有體繪制的血管模型的三維繪制窗口進(jìn)行標(biāo)志物移動的實時三維導(dǎo)航;含有面繪制的血管模型的三維繪制窗口進(jìn)行標(biāo)志物經(jīng)過路徑的顯示和血管的內(nèi)窺觀察。通過兩種繪制窗口同步仿真,來達(dá)到了對介入手術(shù)三維導(dǎo)航的目的。最后對心臟支架手術(shù)和肺動脈介入手術(shù)進(jìn)行了仿真演示,最終仿真結(jié)果表明了該仿真軟件平臺基本上實現(xiàn)了對介入手術(shù)的三維導(dǎo)航的仿真功能,達(dá)到預(yù)期效果。
【關(guān)鍵詞】：介入手術(shù) 三維導(dǎo)航仿真 心臟支架手術(shù) 心肺血管 三維重建
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R54;TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 課題背景意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容10-11
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)11-14
• 2 心肺血管三維分割與重建14-44
• 2.1 心肺血管三維分割提取14-28
• 2.1.1 區(qū)域生長法15-16
• 2.1.2 最佳閾值設(shè)置16-17
• 2.1.3 形態(tài)學(xué)后處理17-18
• 2.1.4 心臟支架手術(shù)的動脈圖像分割實例18-24
• 2.1.5 肺動脈圖像分割實例24-28
• 2.2 面繪制28-37
• 2.2.1 等值面提取算法28-32
• 2.2.2 面繪制三維模型創(chuàng)建實例32-34
• 2.2.3 MAYA的三維模型光滑處理34-36
• 2.2.4 心臟支架手術(shù)的血管三維模型構(gòu)建36
• 2.2.6 肺動脈三維模型構(gòu)建36-37
• 2.3 體繪制37-42
• 2.3.1 光線投射算法38-41
• 2.3.2 胸腔心肺血管的體繪制實例41-42
• 2.4 本章小結(jié)42-44
• 3 介入手術(shù)的三維導(dǎo)航仿真44-58
• 3.1 仿真平臺搭建44-52
• 3.1.1 使用CMake進(jìn)行項目管理46-48
• 3.1.2 項目中Qt文件的轉(zhuǎn)換48-49
• 3.1.3 介入手術(shù)路徑數(shù)據(jù)采集插件49-51
• 3.1.4 介入手術(shù)三維導(dǎo)航仿真插件51-52
• 3.2 心臟支架手術(shù)三維導(dǎo)航仿真實例52-55
• 3.2.1 支架介入路徑數(shù)據(jù)采集52-53
• 3.2.2 心臟支架手術(shù)三維導(dǎo)航仿真演示53-55
• 3.3 肺動脈介入手術(shù)的三維導(dǎo)航仿真實例55-57
• 3.3.1 導(dǎo)管介入路徑數(shù)據(jù)采集55-56
• 3.3.2 肺動脈介入手術(shù)的三維導(dǎo)航演示56-57
• 3.4 本章小結(jié)57-58
• 4.結(jié)論58-60
• 參考文獻(xiàn)60-66
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄66-68
• 致謝68

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本文編號：512035