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文檔簡介
1、接著詳細介紹了導絲的實時運動仿真方法。本文提出的基于近年來,心血管疾病的發(fā)生率和死亡率呈逐年上升的趨勢,目前已成為人類健康的第一殺手。心血管疾病的傳統(tǒng)治療方法主要有藥物治療和開放性手術治療,但是這兩種治療方法均有各自的缺點。藥物治療:時間長、花費大且不能達到藥到病除、立竿見影的效果。開放性手術治療:創(chuàng)傷大、恢復時間長且有一定的手術死亡率。
隨著各種醫(yī)學成像設備的快速發(fā)展,心血管介入手術已被應用到多種外科手術場景。心血管介入手術
2、對比傳統(tǒng)的藥物治療和開放性手術,具有創(chuàng)傷小、安全有效、術后恢復快、并發(fā)癥少等優(yōu)點。但是,心血管介入手術具有技巧性強、術前培訓周期長等缺點。這些缺點限制了該項技術的廣泛應用。隨著計算機科學的快速發(fā)展,基于計算機的心血管介入手術仿真訓練系統(tǒng),能給實習醫(yī)生提供沉浸式的訓練環(huán)境,極大地縮短了心血管介入手術的培訓周期。
本文對心血管介入手術仿真訓練系統(tǒng)中的關鍵技術進行了相關研究并開發(fā)了一個原型的訓練系統(tǒng)。該原型系統(tǒng)能夠簡單地進行經皮冠狀
3、動脈介入手術訓練。本文的工作內容主要涵蓋以下幾個方面:
首先論述了關于醫(yī)學數據三維可視化和圖像分割的知識,并介紹了體繪制和圖像分割的常用算法。本文根據X光片的成像原理來進行CT數據的X光片模擬,并采用GPU加速來實現實時模擬。文中的動脈血管分割采用的是基于區(qū)域生長的半自動分割方法。動脈血管的表面網格建模采用的是MC算法。
接著詳細介紹了導絲的實時運動仿真方法。本文提出的基于Kirchhoff彈性桿的導絲仿真方法不僅能
4、夠物理仿真不同形狀的導絲在血管中的復雜運動行為,而且還根據導絲尖端與體部的屬性差異來分別建模提高算法效率。為了保證仿真算法的魯棒性,本文采用的是隱式迭代格式來離散導絲的運動過程。同時,動脈內的血液流動分析、高效的碰撞檢測和碰撞響應、導絲的動態(tài)采樣策略和不可拉伸約束則進一步提高了算法效率和模擬的真實度。
然后對系統(tǒng)的實現進行了相關介紹,說明了該系統(tǒng)具有擴展性好和可維護度高等特點,能夠應對未來新的需求變化。
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