虚拟手术中软组织形变建模方法的研究

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虚拟手术中软组织形变建模方法的研究

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虚拟手术中软组织形变建模方法的研究

论文目录
摘要	第1-7页
abstract	第7-13页
第1章绪论	第13-33页
1.1 论文的研究背景及意义	第13-15页
1.1.1 软组织形变建模方法的研究背景	第13-14页
1.1.2 软组织形变建模方法的研究目的和意义	第14-15页
1.2 软组织形变建模方法的国内外研究现状	第15-27页
1.2.1 非物理的形变建模方法	第15-18页
1.2.2 基于物理的形变建模方法	第18-27页
1.3 虚拟手术系统的整体结构	第27-28页
1.4 软组织形变建模方法中的关键问题描述	第28-30页
1.4.1 形变建模方法中的研究难点	第28-29页
1.4.2 论文总体的研究思路	第29-30页
1.5 论文的主要研究内容	第30-33页
第2章人体软组织的生物力学特性与交互技术研究	第33-63页
2.1 软组织的本构关系及生物力学特性	第33-39页
2.1.1 软组织本构关系与力学解析方法	第33-36页
2.1.2 软组织的生物力学特性	第36-39页
2.2 软组织几何模型的三维重建与视觉交互技术	第39-49页
2.2.1 基于Amira的软组织几何模型三维重建	第40-43页
2.2.2 基于模型包围盒的纹理坐标计算与模型存储	第43-48页
2.2.3 基于着色器的软组织视觉渲染技术	第48-49页
2.3 虚拟手术系统中的碰撞检测技术	第49-57页
2.3.1 混合包围盒概述	第50-52页
2.3.2 混合层次包围盒树的构建	第52-54页
2.3.3 碰撞过程中的快速检测技术	第54-57页
2.4 软组织形变中的触觉反馈技术	第57-61页
2.4.1 触觉交互技术概述	第57-60页
2.4.2 触觉反馈力的计算方法	第60-61页
2.5 本章小结	第61-63页
第3章基于局部质点-弹簧模型的软组织形变方法研究	第63-87页
3.1 基于面模型的软组织形变方法	第63-65页
3.1.1 面模型研究的必要性	第63-64页
3.1.2 基于面模型的形变方法	第64-65页
3.2 质点-弹簧/阻尼器形变模型概述	第65-72页
3.2.1 质点-弹簧/阻尼器模型	第65-67页
3.2.2 基于自构弹簧的改进形变模型	第67-71页
3.2.3 形变过程中的实时性问题	第71-72页
3.3 时间步长的确定和数值积分方法的选择	第72-77页
3.3.1 仿真时间步长的确定	第72-73页
3.3.2 形变计算中数值积分方法的选择	第73-77页
3.4 基于碰撞检测技术的局部形变方法	第77-85页
3.4.1 局部区域的软组织变形仿真	第78-80页
3.4.2 软组织变形时的包围盒更新策略	第80-81页
3.4.3 基于胃模型的局部变形实验结果与分析	第81-85页
3.5 本章小结	第85-87页
第4章基于Co-rotational FEM的软组织形变方法研究	第87-111页
4.1 基于体模型的软组织形变方法	第87-88页
4.2 基于有限元方法的软组织形变方法	第88-97页
4.2.1 弹性体力学的数学描述	第88-92页
4.2.2 基于Co-rotational FEM的形变建模方法	第92-97页
4.3 软组织面模型的四面体化	第97-100页
4.3.1 TetGen四面体化	第98-99页
4.3.2 QTetramesher四面体化	第99-100页
4.4 软体变形计算中的加速策略	第100-110页
4.4.1 多分辨率形变加速方法	第100-104页
4.4.2 改进的自适应旋转矩阵提取方法	第104-106页
4.4.3 实验结果与分析	第106-110页
4.5 本章小结	第110-111页
第5章基于位置动力学的血管快速形变方法研究	第111-131页
5.1 主从式血管介入手术概述	第111-112页
5.2 基于位置动力学的形变建模方法	第112-117页
5.2.1 位置动力学方法的变形原理	第112-113页
5.2.2 软体形变计算过程中的约束投影	第113-114页
5.2.3 拉伸和弯曲约束模型	第114-117页
5.3 血管模型的形变建模方法研究	第117-121页
5.3.1 面模型与体模型相结合的血管形变模型	第117-119页
5.3.2 位置动力学形变模型中的体积约束	第119-121页
5.4 基于空间划分的快速形变方法	第121-123页
5.5 实验结果与分析	第123-129页
5.6 本章小结	第129-131页
结论	第131-135页
参考文献	第135-147页
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果	第147-149页
致谢	第149页

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