基于CT的脑动脉瘤数值建模及支架置入方法的研究
本文关键词:基于CT的脑动脉瘤数值建模及支架置入方法的研究
【摘要】:对于人体内部的组织或病变,在诊断时医生大多需要借助医学影象以确定病情。然而对于脑动脉瘤这种主要依靠其大小形状和其内的血流场作为病情诊断的依据,仅仅通过二维图片很难做出精准的判断,建立三维图形十分必要。以往的建模方法过于繁琐,且精确度不够。由于脑动脉瘤的形状多种多样,本研究采集了大量脑动脉瘤数据,通过数据分析,选取病发位置和形状大小类型最多的作为样材。本文通过逆向工程找到一种简单的三维模型重建方法,并对表面拟合做了理论分析,虽然仅仅依靠数值模拟结果,还不能完全解释有关动脉疾病,但这些数值模拟结果的确有助于人们更好地理解脑动脉瘤疾病发生和发展的原因。另外对于模型要保存的格式,和格式的转化方法做了简单介绍。支架介入手术作为新兴的脑动脉瘤治疗方法,具有费用低、安全、并发症少、手术简洁等优点,但现有的支架在置入脑动脉后因为结构形状容易引起中风,需要进一步优化。支架的优化主要通过流固耦合分析查看其效果,这需要将支架和脑动脉瘤模型装配。脑动脉瘤的形状多种多样而支架的形状是规则的,在手术治疗中,当支架置入时,支架和血管在相互作用力下形状都出现改变,两者之间相互适应。脑动脉瘤模型和支架模型都是“刚性的”,如何将两者装配在一起,现在还没有这方面的研究。为解决这一问题,本文提出两种方法。第一种方法利用逆向思维,通过构思置入支架后两者的形状来建立此时的脑动脉瘤模型和支架模型,然后再将两者装配在一起。第二种方法虚拟支架置入。
【关键词】:三维重建 逆向工程 支架装配
【学位授予单位】:新疆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:R743;TP391.41
【目录】:
- 摘要2-3
- Abstract3-8
- 第一章 血管三维重建背景及意义8-18
- 1.1 研究背景8-9
- 1.2 逆向工程9
- 1.3 血管有限元建模9-18
- 1.3.1 血管建模的方法9-10
- 1.3.2 国外研究发展历程10-12
- 1.3.3 国内研究发展历程12-13
- 1.3.4 有限元模型对支架介入术的意义13-16
- 1.3.5 本文主要研究工作16-18
- 第二章 CT图像及分割方法18-27
- 2.1 采用CT的原因18
- 2.2 CT图像18-21
- 2.2.1 CT的成像基本原理18-19
- 2.2.2 CT图像特点19-20
- 2.2.3 CT值20-21
- 2.3 图像分割方法21-24
- 2.3.1 图像分割21-22
- 2.3.2 阈值分割法22
- 2.3.3 区域增长22-23
- 2.3.4 边缘检测23
- 2.3.5 直方图法23-24
- 2.3.6 图像分割理论24
- 2.4 图像处理软件24-25
- 2.5 本章小结25-27
- 第三章 脑动脉瘤数据27-33
- 3.1 脑动脉瘤27
- 3.2 脑动脉瘤分类27-28
- 3.3 个体化的脑动脉瘤医学影像数据采集与分析28-32
- 3.3.1 数据采集28-29
- 3.3.2 动脉瘤医学影像数据的分析29-32
- 3.4 本章小结32-33
- 第四章 个体化动脉瘤有限元建模33-40
- 4.1 数据和工具平台33
- 4.2 有限元建模33-38
- 4.2.1 图像分割法选择33
- 4.2.2 建模33-37
- 4.2.3 格式选择37-38
- 4.3 本章总结38-40
- 第五章 支架装配方法40-52
- 5.1 支架装配背景40-41
- 5.2 第一种方法:先变形后安装41-47
- 5.2.1 建造步骤41-44
- 5.2.2 理论分析44
- 5.2.3 变形后模型流体分析44-46
- 5.2.4 分析结果46-47
- 5.2.5 支架变形47
- 5.2.6 装配47
- 5.3 第二种方法:模拟手术过程47-51
- 5.3.1 虚拟变形48
- 5.3.2 虚拟装配原理48-50
- 5.3.3 虚拟手术法具体步骤50-51
- 5.4 本章总结51-52
- 第六章 结论与展望52-55
- 6.1 结论52-53
- 6.2 展望53-55
- 参考文献55-59
- 致谢59-60
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,本文编号:1106503
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