基于数据驱动的腔体软组织物理建模与可视化技术研究

论文摘要

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可行的。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 武敏建

导师: 胡友民

关键词: 软组织,物理建模,可视化,质点弹簧模型,数据驱动

来源: 华中科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技,信息科技

专业: 生物学,生物医学工程,计算机软件及计算机应用

单位: 华中科技大学

分类号: R318;TP391.9

总页数: 69

文件大小: 2692K

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