基于虚拟现实技术的心血管支架介入手术仿真
发布时间：2021-11-19 10:28
随着物质水平的提高,人们的思维方式开始发生变化,越来越多的人将焦点放在人类的健康领域,心血管疾病是对人类健康产生巨大威胁的疾病之一。据我国国家心血管病中心统计,2017年心血管疾病死亡持续占城乡居民死亡原因首位,并且今后10年内心血管疾病患者人数仍将持续增长。随之产生的对治愈心血管疾病的手术医师的需求也成为缓和这一威胁的重要因素。但心血管疾病手术医生的培养需要消耗大量的时间以及资源来进行培训。虚拟手术系统作为一个新的研究领域,可以有效的缩短心血管介入手术医生的上岗周期,为医学院学生提供一个新颖的学习方法,为心血管病医生提供一个进行有效手术规划及模拟的平台。因此研究心血管介入支架手术对于心血管疾病的治疗具有重要意义。本文针对心血管支架介入手术训练系统的心血管与支架的三维建模、追踪头位姿的心脏器官交互式显示技术、力反馈三个模块的相关工作进行以下研究:首先以真实患者的二维CT（Computed Tomography）图像为数据源,运用VTK（Visualization Toolkit）可视化软件包同时重构了包含等值面数据的心脏血管面绘制三维模型以及包含手术器官内部软组织数据及解剖结构的心脏血...
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
颞骨手术训练系统
图 1.1 颞骨手术训练系统[10]图 1.2 眼科手术训练系统[11]虚拟手术领域中心血管介入手术也是大量学者的关注热点之一。印度理工院 Mahadevu Jeevan 等人开发了一款心血管手术系统，用于设计安全的经房间的左心导管插入术，并寻找到一种用于在手术期间针对场景的导管尖端进行术定位和三维可视化的目标定位的有效方法，如图 1.3(a)所示，其中红色物体是用 MRI 扫描产生的三维心房模型，蓝色物体是导管尖端或手术尖端，绿色球是目标部位[12]，该手术系统采用物理心房模型进行 MRI 扫描建模仿真，从建开始就没有使用真实的人体数据，因此虚拟手术系统环境的真实感与实际手术程还是尚有一定差距，如图 1.3(b)所示。
图 1.1 颞骨手术训练系统[10]图 1.2 眼科手术训练系统[11]虚拟手术领域中心血管介入手术也是大量学者的关注热点之一。印度理工学院 Mahadevu Jeevan 等人开发了一款心血管手术系统，用于设计安全的经房间隔的左心导管插入术，并寻找到一种用于在手术期间针对场景的导管尖端进行术前定位和三维可视化的目标定位的有效方法，如图 1.3(a)所示，其中红色物体是使用 MRI 扫描产生的三维心房模型，蓝色物体是导管尖端或手术尖端，绿色球体是目标部位[12]，该手术系统采用物理心房模型进行 MRI 扫描建模仿真，从建模开始就没有使用真实的人体数据，因此虚拟手术系统环境的真实感与实际手术过程还是尚有一定差距，如图 1.3(b)所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟手术仿真系统研究现状[J]. 赖蘋华. 信息与电脑(理论版). 2018(24)
[2]支持力反馈的个性化膝关节置换虚拟手术仿真系统的研究与构建[J]. 王春娟,刘非,张维杰,马建兵,姚舒馨,肖琳,程咏华,徐显辉,连芩,王琦,张明娇. 中国生物医学工程学报. 2018(06)
[3]虚拟现实技术在骨科领域的研究进展[J]. 任鹏鹏,张启栋,王卫国. 中国矫形外科杂志. 2018(21)
[4]基于局部稀疏形状表示的医学图像分割模型[J]. 姚红兵,卞锦文,丛嘉伟,黄印. 激光与光电子学进展. 2018(05)
[5]基于各向异性主动轮廓模型的图像分割方法研究[J]. 熊晶晶,周亚丽,张奇志. 计算机应用研究. 2018(11)
[6]多模态力触觉交互技术及应用[J]. 宋爱国,田磊,倪得晶,秦欢欢. 中国科学:信息科学. 2017(09)
[7]具有力反馈的心血管介入虚拟手术模拟器的研发[J]. 谢叻,神祥龙,吴朝丽,邓子龙,顾力栩,蔡萍,郝爱民. 江西师范大学学报(自然科学版). 2017(04)
[8]TV-L1分割方法与三维重建技术在骨外科手术中的应用[J]. 张锡英,张燕,邱兆文. 黑龙江大学自然科学学报. 2017(03)
[9]基于医学图像序列面绘制的骨组织快速成型方法[J]. 刘思奇,张来峰,范立成,盛小明. 计算机应用. 2017(05)
[10]基于改进光线投影算法的医学图像三维重建[J]. 李泽宇,陈一民,赵艳,朱立峰,林靖生,吕圣卿. 计算机应用研究. 2017(12)
硕士论文
[1]基于虚拟现实的牙齿根管预备手术仿真训练系统开发[D]. 肖勇.东南大学 2017
[2]基于力反馈与沉浸式虚拟现实技术的脊柱外科手术训练系统研究[D]. 潘显纬.第二军医大学 2017
[3]实时血管内导位置仿真算法研究[D]. 邱建鹏.兰州大学 2016
[4]高径向支撑刚性血管支架的结构设计研究[D]. 王明.上海交通大学 2012
本文编号：3504854
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
颞骨手术训练系统
图 1.1 颞骨手术训练系统[10]图 1.2 眼科手术训练系统[11]虚拟手术领域中心血管介入手术也是大量学者的关注热点之一。印度理工院 Mahadevu Jeevan 等人开发了一款心血管手术系统，用于设计安全的经房间的左心导管插入术，并寻找到一种用于在手术期间针对场景的导管尖端进行术定位和三维可视化的目标定位的有效方法，如图 1.3(a)所示，其中红色物体是用 MRI 扫描产生的三维心房模型，蓝色物体是导管尖端或手术尖端，绿色球是目标部位[12]，该手术系统采用物理心房模型进行 MRI 扫描建模仿真，从建开始就没有使用真实的人体数据，因此虚拟手术系统环境的真实感与实际手术程还是尚有一定差距，如图 1.3(b)所示。
图 1.1 颞骨手术训练系统[10]图 1.2 眼科手术训练系统[11]虚拟手术领域中心血管介入手术也是大量学者的关注热点之一。印度理工学院 Mahadevu Jeevan 等人开发了一款心血管手术系统，用于设计安全的经房间隔的左心导管插入术，并寻找到一种用于在手术期间针对场景的导管尖端进行术前定位和三维可视化的目标定位的有效方法，如图 1.3(a)所示，其中红色物体是使用 MRI 扫描产生的三维心房模型，蓝色物体是导管尖端或手术尖端，绿色球体是目标部位[12]，该手术系统采用物理心房模型进行 MRI 扫描建模仿真，从建模开始就没有使用真实的人体数据，因此虚拟手术系统环境的真实感与实际手术过程还是尚有一定差距，如图 1.3(b)所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟手术仿真系统研究现状[J]. 赖蘋华. 信息与电脑(理论版). 2018(24)
[2]支持力反馈的个性化膝关节置换虚拟手术仿真系统的研究与构建[J]. 王春娟,刘非,张维杰,马建兵,姚舒馨,肖琳,程咏华,徐显辉,连芩,王琦,张明娇. 中国生物医学工程学报. 2018(06)
[3]虚拟现实技术在骨科领域的研究进展[J]. 任鹏鹏,张启栋,王卫国. 中国矫形外科杂志. 2018(21)
[4]基于局部稀疏形状表示的医学图像分割模型[J]. 姚红兵,卞锦文,丛嘉伟,黄印. 激光与光电子学进展. 2018(05)
[5]基于各向异性主动轮廓模型的图像分割方法研究[J]. 熊晶晶,周亚丽,张奇志. 计算机应用研究. 2018(11)
[6]多模态力触觉交互技术及应用[J]. 宋爱国,田磊,倪得晶,秦欢欢. 中国科学:信息科学. 2017(09)
[7]具有力反馈的心血管介入虚拟手术模拟器的研发[J]. 谢叻,神祥龙,吴朝丽,邓子龙,顾力栩,蔡萍,郝爱民. 江西师范大学学报(自然科学版). 2017(04)
[8]TV-L1分割方法与三维重建技术在骨外科手术中的应用[J]. 张锡英,张燕,邱兆文. 黑龙江大学自然科学学报. 2017(03)
[9]基于医学图像序列面绘制的骨组织快速成型方法[J]. 刘思奇,张来峰,范立成,盛小明. 计算机应用. 2017(05)
[10]基于改进光线投影算法的医学图像三维重建[J]. 李泽宇,陈一民,赵艳,朱立峰,林靖生,吕圣卿. 计算机应用研究. 2017(12)
硕士论文
[1]基于虚拟现实的牙齿根管预备手术仿真训练系统开发[D]. 肖勇.东南大学 2017
[2]基于力反馈与沉浸式虚拟现实技术的脊柱外科手术训练系统研究[D]. 潘显纬.第二军医大学 2017
[3]实时血管内导位置仿真算法研究[D]. 邱建鹏.兰州大学 2016
[4]高径向支撑刚性血管支架的结构设计研究[D]. 王明.上海交通大学 2012
本文编号：3504854
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