实时血管内导位置仿真算法研究

发布时间：2017-03-24 04:11

  本文关键词：实时血管内导位置仿真算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着计算机技术的迅速发展并应用于医学领域,尤其是血管造影技术在脑血管手术中的应用,标志着脑血管疾病的治疗进入了一个全新时代。而血管内介入治疗作为一种新兴的治疗方法,正以其创伤小、简便、安全、有效、并发症少和明显缩短住院时间等优点被越来越多的患者所接受,被认为是治疗心脑血管疾病最有效和最及时的方法之一。但传统介入手术操作复杂、风险高、隐患大,仅仅只有非常专业的介入治疗师才能做手术。比如,如果医生操作不当很可能导致血管痉挛等并发症,尤其发生在血管结构较弱的老年患者身上。如果起点位置选择不当或血管弯曲度较大,很可能导致介入手术失败,造成更大的手术损伤及增大病变部位附近的组织损害。因此如何更有效的预先计算导丝路径越来越受到国内外研究者的重视。针对传统方法不能在指定的相关时间框架内生成更加精确的导丝路径问题,本文提出一种改进的实时血管内导位置仿真算法:首先在有序中心线上执行预先设计的迭代寻优算法筛选出若干个曲率最大点;其次根据定义的能量函数把离散的空间数据转变为图中相应边的权值;最后利用均方根误差来评价仿真结果。现将本文开展的主要研究工作列举如下:第一:迭代寻优算法。根据指定原则在有序中心线上筛选若干个曲率最大点的过程。第二:建图。根据定义的能量函数把空间数据转化为图中相应边权值的过程。第三:算法评价。从六个方面评价仿真结果。
【关键词】：血管内介入 导丝仿真 实时 图论 最短路径
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.9;R743
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章：绪论8-13
• 1.1 本课题研究的目8
• 1.2 本课题研究的意义8-10
• 1.2.1 心脑血管疾病的危害8-9
• 1.2.2 血管介入放射学9-10
• 1.3 介入治疗研究现状10-11
• 1.4 本文的研究内容与组织结构11-13
• 1.4.1 本文的研究内容11
• 1.4.2 本文的组织结构11-13
• 第二章：介入治疗相关知识介绍13-21
• 2.1 虚拟现实技术13
• 2.2 虚拟手术概述13-16
• 2.2.1 虚拟手术主要用途14-15
• 2.2.2 虚拟手术的优点15
• 2.2.3 虚拟手术的研究现状15-16
• 2.2.4 虚拟手术的构成16
• 2.3 三维建模16-18
• 2.3.1 血管建模16-18
• 2.3.1.1 血管建模方法概述16-17
• 2.3.1.2 血管建模方法比较17
• 2.3.1.3 血管三维建模17-18
• 2.4 人类颈内动脉血管造影模型18-19
• 2.5 本文实验装置和影像数据采集19
• 2.6 本文三维血管和导丝中心线提取19-20
• 2.7 本章小结20-21
• 第三章：实时血管内导位置仿真算法研究21-31
• 3.1 传统实时血管内导位置仿真算法21-23
• 3.1.1 基于图论的实时血管内导位置仿真算法21-22
• 3.1.2 考虑血管变形的实时血管内导位置仿真算法22-23
• 3.2 一种改进的实时血管内导位置仿真算法23-30
• 3.2.1 迭代寻优算法24-25
• 3.2.2 能量函数25-26
• 3.2.3 图的构建26-29
• 3.2.4 性能评估标准29-30
• 3.3 本章小结30-31
• 第四章：实验结果31-42
• 4.1 实验结果比较31-38
• 4.1.1 性能比较31-32
• 4.1.2 迭代寻优算法的灵活性32-34
• 4.1.3 导丝位置对样本点数量的依赖性34
• 4.1.4 最短路径上中心线点的数量34-35
• 4.1.5 起点和终点的依赖性/独立性35-38
• 4.1.6 系统运行时间38
• 4.2 实验结果分析38-40
• 4.3 实验结果总结40
• 4.4 本章小结40-42
• 第五章：总结与展望42-45
• 5.1 工作总结42-44
• 5.2 工作展望44-45
• 参考文献45-48
• 攻读硕士学位期间完成的主要工作48-49
• 致谢49

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