虛擬手術中軟組織模型的變形及切割.pdf

1、虛擬手術在現(xiàn)代醫(yī)學中發(fā)揮越來越重要的作用。一個典型的虛擬手術系統(tǒng)包含模型重建、網格劃分、變形計算、模型切割以及真實感繪制等部分。它是一個綜合性的研究課題，它融合了生物醫(yī)學、機械力學、材料科學、計算機圖形學、機器人技術等諸多學科。在虛擬手術系統(tǒng)中，網格劃分是對早期軟組織模型處理的一個難點，它要求我們對幾何模型進行體網格重建，在此基礎上才能順利地進行后期的變形計算以及模型切割。變形計算及模型切割則是模擬手術操作的關鍵性步驟。
　　本文

2、對網格劃分、變形計算和模型切割這幾部分的關鍵技術做了研究。在網格劃分階段，本文采用了三維Delaunay網格生成算法，該結果具有很強的自適應性。在變形計算階段，本文在對比了進行變形計算常用的方法后，選取了混合凝聚有限元模型對軟組織進行形變量的計算，該模型能夠有效地模擬網格變形的操作。在模型切割階段，本文提出了一種基于光順準則的最少單元切割法，它對切割交點和相鄰單元的位置進行調整，能在快速切割的基礎上，采用光順準則對網格進行平滑，提高切割