腹腔鏡手術(shù)模擬系統(tǒng)中軟組織變形的研究.pdf

1、近幾年來，手術(shù)模擬技術(shù)作為手術(shù)訓(xùn)練、規(guī)劃的有效手段，取得了很大的發(fā)展。手術(shù)模擬系統(tǒng)的目的，是提供給用戶身臨其境的真實(shí)感和完善的交互能力。其中，有限元方法逐漸被應(yīng)用到手術(shù)模擬中來，很大程度上提高了手術(shù)模擬的真實(shí)感和實(shí)時(shí)性。 本文中，作為研究載體的人體腎臟模型，是利用大型通用有限元軟件ANSYS進(jìn)行幾何建模獲得的。這種幾何建模(包括網(wǎng)格劃分)方法簡單有效，避免了復(fù)雜繁瑣的圖像處理工作。 作者在腹腔鏡手術(shù)模擬系統(tǒng)的應(yīng)用背景下，

2、對軟組織變形模擬方法進(jìn)行了細(xì)致的研究。對應(yīng)腹腔鏡手術(shù)模擬系統(tǒng)的要求，作者在對腹腔內(nèi)軟組織的生物力學(xué)特性進(jìn)行詳細(xì)分析研究的基礎(chǔ)上，選擇了Ligament非線性粘彈性物理模型。采用合適的軟組織彈性模量、泊松比、密度等物理參量來表征軟組織的粘彈性、各向異性、非線性等生物力學(xué)特性，該方法能夠有效仿真軟組織在變形過程中所表現(xiàn)出的蠕變特性和非線性。通過調(diào)整參數(shù)，能夠描述不同的力學(xué)特性，從而實(shí)現(xiàn)用一種模型對不同軟組織進(jìn)行仿真，以達(dá)到簡化系統(tǒng)的目的。該