检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：熊青华中科技大学

学位级别：硕士

肝肿瘤是目前严重威胁人民生命健康的全球性疾病，我国已成为肝肿瘤发病率和死亡率最高的国家。肝肿瘤不仅使患者遭受沉重的病痛折磨，而且会导致巨大的经济损失。因此，有效地进行肝肿瘤的诊断与治疗具有重大的社会和经济意义。\n ... 详细信息

肝肿瘤是目前严重威胁人民生命健康的全球性疾病，我国已成为肝肿瘤发病率和死亡率最高的国家。肝肿瘤不仅使患者遭受沉重的病痛折磨，而且会导致巨大的经济损失。因此，有效地进行肝肿瘤的诊断与治疗具有重大的社会和经济意义。\n 肝切除、肝移植是常用的肝肿瘤治疗方法，然而由于肝内解剖结构复杂，包括多套血管系统，所以肝切除、肝移植等肝外科手术难度高、风险大。随着医学科学和计算机技术的发展，计算机辅助肝肿瘤诊断和治疗系统在临床应用中的意义越来越重要。借助于这样的系统，医生可以快速、准确的了解肝脏及肝内解剖结构，并进行术前手术模拟、风险分析与评估，有利于医生在术前制定更安全的手术方案。对计算机辅助术前规划系统而言，肝内血管系统的详细、准确的三维模型是其核心。本课题的目的是基于临床肝脏多期CT扫描图像实现肝内血管的建模与分析，并将其应用于肝脏手术规划系统中。\n 本文介绍了肝脏及肝内解剖结构、以及肝脏多期CT扫描图像的特点，并介绍了对CT图像进行插值、滤波、血管增强、血管分割等处理的流程与方法。同时，阐述了面绘制算法、体绘制算法、广义柱模型等三维可视化方法的基本原理，并通过比较分析选取广义柱模型进行肝内血管的建模与分析。然后，实现了对肝门静脉的三维重建，并提出了自动提取肝静脉的方法，重建了肝静脉的三维模型。同时，对肝静脉的建模结果进行了评估。最后，将以上建模结果应用于肝移植、肝切除等手术的术前规划中。通过与手术实际情况进行对比，验证了术前建模、手术模拟与分析的结果。

关键词：肝肿瘤手术治疗血管建模计算机扫描影像

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改进的血管三维建模算法

引用

计算机辅助设计与图形学学报 2010年第6期22卷 1050-1055页

作者：马炘吴剑煌马仁辉哈尔滨工业大学机器人研究所哈尔滨150001 中国科学院深圳先进技术研究院中国科学院香港中文大学深圳先进集成技术研究所深圳518055 香港中文大学中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049

针对现有基于细分曲面的血管建模算法不能处理任意拓扑结构的血管数据,以及保证血管分叉处的光滑过渡等问题,对该算法进行了改进.首先采用有向图表示血管段之间的关系,然后对血管中心线模型进行双向自适应采样,最后采用Loop细分模式生... 详细信息

针对现有基于细分曲面的血管建模算法不能处理任意拓扑结构的血管数据,以及保证血管分叉处的光滑过渡等问题,对该算法进行了改进.首先采用有向图表示血管段之间的关系,然后对血管中心线模型进行双向自适应采样,最后采用Loop细分模式生成血管曲面.实验结果表明,采用文中算法能够有效地处理任意拓扑复杂的血管数据,并且能生成高质量的三维血管模型.

关键词：血管建模双向采样细分曲面

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虚拟血管介入手术培训系统中柔性血管与柔性导丝建模技术研究

虚拟血管介入手术培训系统中柔性血管与柔性导丝建模技术研究

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作者：程笑冉哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

微创血管介入手术(MIVS)是治疗心血管疾病最有效的方式之一,相比于传统的开放性手术,具有创伤小、恢复快、疼痛小的优势。在介入手术的操作过程中,医生在数字剪影血管造影图像(DSA)引导下将导管、导丝和支架送至病灶位置。年轻医生需要... 详细信息

微创血管介入手术(MIVS)是治疗心血管疾病最有效的方式之一,相比于传统的开放性手术,具有创伤小、恢复快、疼痛小的优势。在介入手术的操作过程中,医生在数字剪影血管造影图像(DSA)引导下将导管、导丝和支架送至病灶位置。年轻医生需要通过大量的临床观察学习和基于活体动物的手术练习才能成为一名合格的介入医生。传统的手术培训方式存在一定的劣势,培训成本昂贵;培训时间和地点受到限制;培训带来X光辐射伤害等。为解决传统手术培训方式所存在的缺陷,给血管介入手术医生提供一个高效、逼真的培训平台,本文开展了虚拟血管介入手术培训系统研究。首先,针对传统手术培训方式的弊端,设计了一款基于虚拟现实技术的手术模拟器。基于Open GL渲染引擎,搭建了由柔性血管和柔性导丝构成的手术场景,提高医生的沉浸感。其次,针对当前虚拟培训系统中刚性血管无法满足模拟手术逼真度需求,提出了一种改进的质点-弹簧模型建立了柔性血管模型。针对质点-弹簧模型所带来的逼真度不高的问题,基于位置动力学,引入拉伸约束和弯曲约束来对质点的位置进行修正。然后,基于Cosserat弹性棒理论建立了虚拟导丝模型,并根据实际柔性导丝的物理特性,通过位置动力学引入了导丝长度约束,提高了模型的收敛速度与稳定性。最终,实时且稳定的碰撞检测是介入手术培训系统的另一关键问题,本文基于AABB包围盒实现柔性血管与柔性导丝的碰撞检测与碰撞响应,并对微创血管介入手术进行了模拟。在文章的末尾,我们对所研究的内容及成果进行了总结。

关键词：微创血管介入手术血管建模导丝建模碰撞检测

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基于力/触觉反馈的虚拟血管介入手术系统研究

基于力/触觉反馈的虚拟血管介入手术系统研究

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作者：陈拓汉东南大学

学位级别：硕士

传统血管介入手术术前往往利用动物活体、尸体或者人造模型进行训练，存在着成本昂贵、尸源短缺、与真实人体血管差别较大等诸多局限和问题，随着虚拟现实技术与人机交互技术的不断进步而出现的虚拟血管介入手术系统逐渐成为解决此类问... 详细信息

传统血管介入手术术前往往利用动物活体、尸体或者人造模型进行训练，存在着成本昂贵、尸源短缺、与真实人体血管差别较大等诸多局限和问题，随着虚拟现实技术与人机交互技术的不断进步而出现的虚拟血管介入手术系统逐渐成为解决此类问题的重要手段。虚拟血管介入手术系统可以提供多感知的虚拟手术环境，让医师进行术前训练，从而获得手术中的手感，提高手术的成功率，可以说虚拟血管介入手术系统必将在未来得到广泛的应用。\n 本文的主要研究内容如下:\n 首先，提出了虚拟血管介入手术系统的设计方案，描述了系统拟采用的系统结构、硬件组成和软件功能，介绍了系统的仿真流程。\n 其次，利用3D Studio Max进行血管几何建模;利用三角形网格和弹簧矩阵进行血管的物理建模;采用基于AABB碰撞检测的优化算法，实现力/触觉交互点与血管内壁的碰撞点检测和形变点确定;利用复位弹簧实现了血管模型的形变优化。\n 再次，介绍了用于测量Phantom Omni力/触觉交互设备Z轴实际反馈输出力的传感器及其相应调理电路、数据采集电路、无线通信电路和软件的研制过程。\n 最后，搭建了虚拟血管介入手术系统的演示平台，并进行了实验仿真，对实验的结果进行了分析比较。

关键词：虚拟手术血管建模碰撞检测形变优化拉压力测量

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B/S框架医学图像处理系统的算法接入方法研究

B/S框架医学图像处理系统的算法接入方法研究

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作者：孙智华中科技大学

学位级别：硕士

目前,医学图像处理系统已经成为了医院不可或缺的诊疗工具。但是,这些系统绝大部分都是基于本地运行的,无法便捷地进行访问。近年来,互联网技术有了长足的发展,移动设备性能大幅提高,加之基于B/S(浏览器/服务器)框架的软件具有易访问、... 详细信息

目前,医学图像处理系统已经成为了医院不可或缺的诊疗工具。但是,这些系统绝大部分都是基于本地运行的,无法便捷地进行访问。近年来,互联网技术有了长足的发展,移动设备性能大幅提高,加之基于B/S(浏览器/服务器)框架的软件具有易访问、跨平台的特点,基于B/S框架的医学图像处理技术方面的研究逐渐兴起。针对本人及课题组其他成员共同研发的基于B/S框架的医学图像处理系统,本文提出了一种算法接入方法,包括算法程序架构和一套综合优化策略。该算法程序架构将程序划分为算法核心模块、逻辑控制模块和网络通信模块,而综合优化策略包括数据压缩、请求消息过滤、返回结果缓冲过滤、计算任务合并。血管拓扑建模是一类重要的医学图像处理算法。本文以肝内血管的拓扑建模为例,介绍并实现了血管中心线提取方法,使用多叉树数据结构完成了血管拓扑模型的构建。在此模型基础上,结合面绘制算法和本文提出的B/S框架医学图像处理系统的算法接入方法,进一步实现了B/S框架下的肝内血管和肝脏的交互式分段并进行了性能测试,展现了该算法接入方法的良好性能。医学图像的三维可视化是另一类重要的医学图像处理算法。本文研究了最大密度投影、多平面重建、直接体绘制等三维可视化算法原理,实现了耦合的最大密度投影和多平面重建。此外,结合直接体绘制算法、CUDA和本文提出的B/S框架医学图像处理系统的算法接入方法,实现了B/S框架下CUDA加速的直接体绘制。本文对其进行了性能测试和分析,测试结果表明,本文提出的B/S框架医学图像处理系统的算法接入方法具有良好的性能。

关键词：医学图像处理算法接入方法血管建模可视化 B/S框架远程诊疗

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动静脉瘘仿真模型与无创检测技术研究

动静脉瘘仿真模型与无创检测技术研究

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作者：黄炳法福建工程学院

学位级别：硕士

慢性肾脏病(Chronic Kidney Disease,CKD)已成为全球性的公共健康问题,具有患病率高和死亡率高的特点。血液透析是肾病终末期患者最主要的保守治疗手段,用于透析的血管通路是肾病患者的“生命线”。自体动静脉瘘(Arteriovenous fistula,... 详细信息

慢性肾脏病(Chronic Kidney Disease,CKD)已成为全球性的公共健康问题,具有患病率高和死亡率高的特点。血液透析是肾病终末期患者最主要的保守治疗手段,用于透析的血管通路是肾病患者的“生命线”。自体动静脉瘘(Arteriovenous fistula,AVF)由于可以反复穿刺、并发症少等优点被广泛采用作为血液透析治疗的首选血管通路。为了提高瘘使用寿命和透析治疗质量,临床透析医嘱中普遍要求对瘘状态进行动态监测,以便及时发现狭窄或栓塞。目前采用的触诊,超声检查或血管造影存在病人难以自主实施,成本高、需要到院实施,或有创等问题,因此研究无创动静脉瘘评估技术成为迫切需求。本文针对无创瘘状态评估临床应用首先需要回答的两个关键问题开展了初步探索研究:(1)如何利用工程学方法有效描述动、静脉吻合后血管几何结构与血流模式的改变;(2)是否存在对应动静脉瘘状态改变的有效可检测无创生理信号及特征。本文完成的工作和取得的结论主要包括:(1)在总结分析动静脉瘘建模和状态评估相关的国内外工作基础上,通过电路阻容特性与动静脉瘘血管阻力和顺应性类比以及对动静脉瘘血管几何结构分析,分别提出了基于二阶电阻-电容集总参数的电路模型和体外瘘结构物理模型;(2)在瘘电路模型基础上探索通过压力、流量估计瘘阻力、顺应性的方法。提出了约束条件下结合模型仿真与遗传算法的瘘电路模型参数求解方法,并进行了实验验证。结果表明提出的方法能够估计瘘阻力和顺应性;阻力增大和顺应性降低是狭窄产生后瘘静脉压力增大、流量减少的主要原因;(3)设计并实现了体外瘘模型流体参数测量系统和基于激光的振动信号测量系统,在定量研究体外模型流体特性的基础上对比分析了无瘘/有瘘和不同狭窄度下流体参数和表面振动信号特征。结果表明“动静脉吻合”结构的流量和压力增大,在瘘结构下表面激光信号呈现脉动性增强并叠加“震颤”信号特点,同时在狭窄后压力和振动信号有所增强。压力增大引起表面激光测量信号中脉动成分明显增强,瘘结构下湍流性增强导致测量得到的信号中出现“震颤”成分;此外,相关分析结果表明,模型“静脉”压与表面振动信号呈强相关性,相关系数达到了0.99;(4)基于体外模型实验结果,在福建省漳州市中医院开展了临床验证。我们对比了5名健康志愿者和5名动静脉瘘透析患者的桡动脉/瘘口的体表振动信号。健康志愿者的信号幅度较弱且不易测量,其能量主要集中在20Hz以内;透析患者的信号幅度较强,除出现强脉动特点外,信号中出现了20Hz以上高频“震颤”成分,该结果与体外模型实验结果相一致。论文研究结果对深入探究低成本的非接触无创动静脉瘘状态监测方案具有一定的理论和技术借鉴意义。

关键词：动静脉瘘血管建模集总参数电路模型体外物理模型无创检测

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心脏介入术虚拟训练研究

心脏介入术虚拟训练研究

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作者：康凯西安工业大学

学位级别：硕士

随着时代的发展和老龄化社会进程的加快,冠心病已然成为严重危及人类生命的疾病之一。当前,由于介入治疗手术具有微创、操作简单、见效快等特点已被普遍的应用于冠心病的治疗,并且成为最及时、有效的方法之一。但是,介入治疗手术对操作... 详细信息

随着时代的发展和老龄化社会进程的加快,冠心病已然成为严重危及人类生命的疾病之一。当前,由于介入治疗手术具有微创、操作简单、见效快等特点已被普遍的应用于冠心病的治疗,并且成为最及时、有效的方法之一。但是,介入治疗手术对操作精度的要求和风险度都很高,这就要求医生必须具备丰富的手术经验和技巧。传统的介入手术培训方法存在着训练周期长、资源稀缺、训练效果差等诸多局限和不足,虚拟手术的出现为解决以上问题开辟了一条新的道路。本课题基于临床心脏介入手术和虚拟现实技术原理,提出了一种应用于心脏介入手术的虚拟训练系统。本论文以虚拟场景的构建以及相关功能模块的开发设计为研究重点,成功实现了血管建模、介入导丝建模等一些重要环节,为心脏介入术虚拟训练系统的最终实现奠定了良好的基础。本文首先根据冠脉血管的形状、外观特点以及参数信息,构建了右冠脉血管三维模型,并通过3D打印技术制作出血管的实体模型。接着以Visual C+++为开发工具,选用Open CASCADE作为造型内核,创建了 Open CASCADE单文档应用程序框架,并且基于MFC框架完成了程序框架界面的总体设计,实现了虚拟场景的构建;随后,在分析了 STL文件的数据结构的基础上,通过调用Open CASCADE提供的类,实现了文件导入模块的开发;通过编辑参数设置对话框并调用Open CASCASE提供的类,完成了虚拟场景中模型的位姿变换模块的开发。针对介入导丝,将其离散成许多节点并分为直线和弯曲两个部分,通过调用Open CASCADE提供的建模类,构建出导丝模型,并使导丝模型在虚拟场景中显示。最后,通过VC++编程实现了各个部分的集成。

关键词：心脏介入术 Open CASCADE 血管建模导丝建模虚拟场景

来源：评论

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