收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

虚拟手术中支持实时切割的混合弹性模型

于健  
【摘要】:虚拟手术系统应该同时满足真实性和实时性的要求。弹簧质点模型可以满足实时性的要求,但它无法模拟人体软组织器官的粘弹性特征;传统的有限元模型虽然可以模拟人体的粘弹性特征,但其巨大的时间消耗使得这个方法无法给出实时的反馈。 混合弹性模型是一种基于有限元方法的优化模型,它由只支持形变的静态模型和支持切割与形变的动态模型组成,该模型克服了弹簧质点模型的缺陷;同时也满足了虚拟手术的实时性要求。实验证明混合弹性模型在虚拟手术的真实性和实时性之间达到了一个较好的折中效果,它可以实时的提供视觉反馈,并且为下一步在虚拟手术系统中加入力反馈器作好了准备。 本文主要从事了以下几个方面的研究工作: (1)混合模型的构建。 分别建立混合模型的静态模型和动态模型,通过两部分模型的边界点传递力与位移,建立独立格式的连接点文件。为了更好的对实验结果进行比较,本文采用不同的构建方法共建立了两组混合模型。 (2)编写仿真程序,本实验程序分为以下几个主要模块:基本变形类模块,主模拟程序模块,碰撞检测模块,图形绘制模块。 (3)对两组实验结果的各项数据进行分析比较,提出下一步进行改进的步骤与具体方法,并对虚拟手术技术的发展做出展望。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 单锦露,张绍祥,刘正津,谭立文,林支付,王平安;女性盆腔的可视化研究及其意义[J];中国医学影像技术;2005年03期
2 臧爱云,原魁;基于真实切割的虚拟手术中力觉模型建模方法研究[J];中国体视学与图像分析;2004年02期
3 吴鹏,赵龙,王勇军,李思昆;一种基于有限元的形变模型算法[J];系统仿真学报;2001年05期
4 王伟;;虚拟现实在手术训练中的应用[J];中国现代教育装备;2009年06期
5 范立冬;李曙光;张治刚;;虚拟现实技术在医学训练中的应用[J];创伤外科杂志;2008年06期
6 张新远;何汉武;李晋芳;韩双景;;虚拟膝关节镜手术中游离体实时模拟技术研究[J];科学技术与工程;2010年15期
7 梁辉;;虚拟手术仿真系统关键技术的研究[J];科技资讯;2010年19期
8 武博;蔡萍;胡陟;蒋峻;谢叻;;虚拟手术力反馈装置反馈力内模控制[J];计算机工程与应用;2011年24期
9 吴奇;程薇曦;;虚拟现实技术在医学手术中的实现与应用[J];重庆医学;2008年21期
10 王伟;陈辉;;虚拟现实在医学教育中的应用[J];中国教育技术装备;2009年04期
11 杨贞祥;;虚拟脑部穿刺手术中的任意切片实现[J];技术与市场;2011年01期
12 阎丽霞,洪津津,石教英;虚拟手术中的模型实时绘制[J];计算机工程与应用;2001年07期
13 郭圣文;;集成化三维虚拟手术系统关键问题研究(英文)[J];中国医学物理学杂志;2007年02期
14 邱峰;张际平;高岩;;三维虚拟手术实验在医学领域中的应用[J];医学教育探索;2009年12期
15 杨扬;赖芸;宋亚冲;谢叻;;一种虚拟手术二维力觉交互装置的力学模型[J];计算机仿真;2010年02期
16 吴峥;谢叻;马浩博;;虚拟手术实时物体碰撞检测和软组织变形研究[J];计算机仿真;2010年02期
17 孟颖;洪如;;虚拟现实技术在骨科手术导航系统中的应用[J];装备制造技术;2010年05期
18 钟云飞;熊岳山;谭珂;郭光友;;Fastrak数据滤波校正及在虚拟手术中的应用[J];系统仿真学报;2006年05期
19 王利;姜红;张兆臣;王梅;;基于VTK的虚拟手术系统中的关键技术[J];中国医疗设备;2009年05期
20 尹毅东;医学虚拟现实技术的运用[J];第四军医大学学报;2002年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩双景;何汉武;李晋芳;雷钧;何宇磊;;交互式虚拟膝关节镜手术中半月板修复术的研究与实现[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
2 金丹;王丹;苏秀云;张玉忠;张元智;余斌;裴国献;;踝关节骨折数字化虚拟手术设计系统的建立及其初步临床应用[A];第七届全国创伤学术会议暨2009海峡两岸创伤医学论坛论文汇编[C];2009年
3 王勇军;吴鹏;郭光友;谭珂;;支持力反馈的鼻腔镜虚拟手术仿真系统[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
4 彭丰平;鲍苏苏;;计算机辅助腹部外科虚拟手术系统的应用研究[A];第十届中国科协年会论文集(三)[C];2008年
5 谢叻;肖波;吴巧教;李敏;;虚拟现实技术在外科手术中的应用[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年
6 姜斐;熊岳山;谭珂;郭光友;;基于小波分析的卡尔曼滤波校正方法[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年
7 黄鹏飞;顾力栩;张静思;宋佳思;邹岩岩;;虚拟手术中肾脏与血管案例的形变建模及切割缝合仿真[A];中国图学新进展2007——第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集[C];2007年
8 郁松;樊晓平;廖志芳;;3D虚拟现实内镜手术仿真培训系统的研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
9 王丹;谢叻;金丹;赵志球;姜晓锐;黎建伟;裴国献;;基于UG和Mimics的股骨骨折三维虚拟手术研究[A];第七届全国创伤学术会议暨2009海峡两岸创伤医学论坛论文汇编[C];2009年
10 余海波;黄玉华;杨海韵;陈志维;刘效仿;潘国铨;;数字虚拟技术在髋关节外科中的应用[A];中华中医药学会骨伤分会第四届第三次学术年会暨国家中医药管理局“十一五”重点专科(专病)建设骨伤协作组经验交流会论文汇编[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张峰峰;机器人辅助骨科虚拟手术系统研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
2 高永辉;虚拟手术系统关键技术研究[D];上海交通大学;2011年
3 李艳波;虚拟手术中软组织建模与碰撞检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 郁松;3D虚拟现实内镜手术仿真关键技术研究[D];中南大学;2011年
5 王征;虚拟手术中的软组织形变仿真算法研究[D];东南大学;2006年
6 朱新勇;肝脏及其内部血管64排螺旋CT扫描数据三维重建及虚拟手术研究[D];第一军医大学;2007年
7 唐震;CT三维表面重建辅助颌面部整形手术系统的研究[D];第三军医大学;2004年
8 顾泽旭;基于CT三维重建的正颌外科诊断分析手术模拟及术后预测系统的应用研究[D];第四军医大学;2006年
9 林科灿;肝脏三维重建及虚拟肝脏手术规划临床应用的研究[D];福建医科大学;2008年
10 张圃;数字化颌面骨整形重建外科的初步研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄磊;颌骨虚拟手术系统的设计实现与可用性研究[D];西北大学;2010年
2 徐飞;虚拟手术培训系统关键技术研究[D];北京理工大学;2010年
3 王莉娟;虚拟手术力反馈人机交互控制系统研究[D];上海交通大学;2010年
4 黄雷;虚拟手术训练系统中手术场景的模拟及系统集成[D];上海交通大学;2010年
5 侯锦蓉;面向虚拟手术的碰撞检测算法研究[D];中南大学;2010年
6 刘梅;虚拟手术中软组织切割变形仿真研究[D];山东大学;2010年
7 邵刚;颅面部螺旋CT扫描数据三维重建及虚拟手术研究[D];青岛大学;2010年
8 徐鹏宇;正颌外科虚拟手术计划系统的研究与开发[D];东南大学;2004年
9 张青;虚拟手术中人体软组织变形仿真[D];青岛大学;2003年
10 段宝山;虚拟手术中的几何建模[D];青岛大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 付雪;全省首例虚拟手术计划系统落户我市[N];大庆日报;2010年
2 通讯员 高翔 黄伟;我省完成全国首例“虚拟手术”[N];长江日报;2010年
3 本报记者 王握文 本报特约通讯员 刘少华;虚拟手术开创外科教学新模式[N];解放军报;2005年
4 孙刚;掌上电脑查病例 虚拟手术台练刀[N];解放日报;2008年
5 卜博 周定标;走进虚拟世界指日可待[N];健康报;2005年
6 中国建设教育协会 张明;让虚拟成为现实[N];中国电脑教育报;2006年
7 池晴佳;现代验尸让死者安心长眠?[N];科技日报;2008年
8 记者 吴熹;虚拟医教系统成功投入使用[N];中国技术市场报;2011年
9 本报记者 冯建华 潘启雯 王建峰 吕莎 实习记者 陈静;六大科技对人类的挑战[N];中国社会科学报;2009年
10 诚夫/编译;芯片与网络经济 文化的超越[N];中国信息报;2000年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978