计算机辅助手术导航系统研究和开发.pdf 全文

  本文关键词：计算机辅助手术导航系统的研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

东南大学硕士学位论文 摘要 题目：计算机辅助手术导航系统的研究与开发 研究生姓名：杨奎 导师姓名：鲍旭东教授 学校：东南大学 计算机辅助外科手术是多学科尖端技术的结晶，它集中了计算机科学、数学、机械学、 外科、内科及生物医学工程等领域的成就，把图像图形处理、空间立体定位、精密机械和外 科手术等结合在一起，形成的一个新研究方向。它延伸了外科医生有限的视觉范围，更好地 发挥了外科医生的主动性和灵活性，突破了传统外科手术的界限，，更新了外科手术和外科手 术器械的概念。本文重点讨论计算机辅助手术导航系统中的体数据处理与可视化，多模态图 像配准和空间配准，以及空间定位技术等关键技术。在对这些技术研究的基础上，我们开发 了一套应用于神经外科的计算机手术导航系统。 体数据处理与可视化是手术导航系统的基础。论文首先讨论了体数据的三维重建，论述 了几种图像序列图像插值方法，通过引入窗口坐标系，实现了对体数据任意剖面的显示。组 织模型重建是导航系统进行手术计划和手术模拟的关键。组织模型的重建包括组织体数据的 分割和组织表面的重建。论文阐述了几种体数据分割方法，重点研究基于灰度的组织体积分 割和基于区域的交互式组织体积分割。论文提出了三维种子填充算法和数学形态学相结合的 方法，对灰度分割后的体数据进行处理，使得组织体积的分割更为精确。在组织表面重建部 Cubes的等值面提取算法，采用边收缩的三角 分讨论了基于轮廓线的表面重建和Marching 面简化算法，对重建后的组

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