基于数据驱动的腔体软组织物理建模与可视化技术研究

发布时间：2024-02-24 11:30

　　目前医学辅助诊疗的报告大多数是以二维图像和文字的形式对病情进行描述,对于患者而言,报告内容专业性太强,晦涩难懂;对于医生而言,数据不直观,可视化效果欠佳。随着科技水平的不断进步,医学检查结果的可视化需求也越来越强烈。为此,很多学者进行了相关研究,其中对软组织进行物理建模就是研究的热点之一。但是目前传统的物理建模方法都是纯虚拟的仿真,不能将仿真与医学检查所测的数据进行联系,即不能由数据驱动软组织进行形变展示。针对以上的问题,本文面向腔体软组织,提出了一种基于数据驱动的腔体软组织物理建模方法。该方法以传统的质点弹簧模型为理论基础,通过对质点假定条件的完善,实现了将腔体软组织的内压力纳入模型形变的力学计算中。为了能接收真实的腔体软组织内压力,该方法还给外部真实的压力数据留有接口,可以将压力数据实时地反馈进仿真系统中,实现数据驱动模型形变。为了证明方法的有效性,使用体积指标来对模型进行精度验证。最后,本文以膀胱为例,运用OpenGL搭建了膀胱检查可视化系统,对膀胱的充盈过程进行模拟仿真。仿真结果显示体积精度误差在1ml以内,符合仿真精度要求,表明本文提出的基于数据驱动的腔体软组织物理建模方法是...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1一1尿动力学粉杳种的腆胖状杰信良

随着传感器技术和图形学的发展，图形图像可视化技术的应用领域越来越广，已经渗透到包括医疗在内的很多领域，如数字化工厂、智慧城市、虚拟现实等。通过各种传感器获得各种如膀胱、心脏、胃等腔体软组织器官的相关数据，然后对数据进行处理与分析，最后利用图形学技术由器官的检查数据驱动模型进行三维....

图2-1两种软组织结构的示例

搭建出被检查器官的物理模型，腔体软组织也不例外。有着不一样的地方，腔体软组织内部是空的，在受到外对腔体软组织进行物理建模时，还需要考虑到腔体软组些特性来搭建腔体软组织的物理模型，需要分析对比现的适合于搭建腔体软组织的物理建模方法。但该方法在存在着一定的局限性，因此本文在此方法的基....

图2-2质量近似均匀分布的膀胱结构

图2-2质量近似均匀分布的膀胱结构[41]]各向异性的特点，无论是实体软组织还是腔体软组成，导致各个方向上的力学特性一般呈现出各弹性和粘性的综合反映，其主要反映的是材料内外力作用时，产生的瞬时形变会引起软组织结构软组织都具有这个特性。主要表现在应力与应变的关系上。由于粘弹性的....

图2-3有限元模型

技大学硕士学位况来推算出物理模型的形变和位移信息，如速度、位置和所受力的、速度和位置等数据，从而实现了法，最后得到的仿真效果也存在元模型和质点弹簧模型[25]。

本文编号：3908930