肝脏的不规则模拟切除—设计与实现

发布时间：2017-11-16 08:08

  本文关键词：肝脏的不规则模拟切除—设计与实现

  更多相关文章： 不规则肝切除 计算机辅助手术规划 虚拟切割 三维可视化

【摘要】：肝癌是我国死亡率最高的疾病之一，目前治疗肝癌的首选方法是进行肝肿瘤切除。而在手术前进行手术方案设计、路径规划与方案评估对提高切除手术的疗效有重要意义。本文针对不规则肝切除手术的需求，设计并实现计算机辅助肝脏手术规划中肝脏切割的模拟，使医生能够进行切割路径的规划，合理选择手术方案，提高肝癌治疗效果。 本课题针对不同病例的复杂程度与需求不同，设计并实现了平面切割模拟、多平面切割模拟与曲面切割模拟三个功能。用户观察三维肝脏、肿瘤与血管模型判断选择采用何种切割方式，再利用交互的设置，确定切割面，并实现对切割面的旋转、平移、形变等修正操作，最终完成切割的模拟，进行手术方案的分析和评估。其中切割面的确定采用了主成分分析、针刺取点等算法，切割面的修正用几何变换、贝塞尔曲面等实现，体数据标记则采用了三维区域生长和双线性插值算法。 本课题的研究旨在为肝癌外科治疗提供一个计算机辅助治疗的手段。通过与放射科医生的合作交流，本课题的设计充分考虑了医生用户的实际需求，其实现能够模拟肝癌手术的切割过程，其交互过程简单快捷，能够保证用户在短时间内熟练掌握并高效完成手术方案的规划。 最后，，本课题通过临床CT数据进行了验证与评估，显示操作过程快捷方便，模型绘制更新具有及时性，能够较好的模拟不规则肝切除的切割过程，形成的切割面平整光滑，便于医生进行手术方案的分析和评估。对比术前三维模型显示的信息及切割模拟过程与实际手术的情况，结果显示系统提供的信息与实际情况吻合度高，切割模拟过程对医生的手术规划起到了很大的帮助作用。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R735.7;R310

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吴孟超,吴东;原发性肝癌综合治疗的现状与展望[J];癌症进展;2005年05期

2 龚昌来;杨冬涛;;一种改进的双线性插值图像放大算法[J];激光与红外;2009年08期

3 宋晓;程明;王博亮;黄绍辉;郭晓曦;;虚拟肝脏的规则和非规则手术切除技术[J];计算机辅助设计与图形学学报;2012年03期

4 冯象初;姜东焕;徐光宝;;基于变分和小波变换的图像放大算法[J];计算机学报;2008年02期

5 赵明昌,田捷,薛健,朱s

本文编号：1191672