手术仿真系统关键技术的研究
研究人员从手术仿真系统的研究背景出发,对构成手术仿真系统的几个主要组成部分的研究进展加以介绍.其中包含软组织模型的建模工作,主要是几何建模、物理/生理建模和计算模型的确立三个层次的内容.几何建模构成了模型的几何形状,物理建模决定了模型的在交互时的动态特性,计算模型规定了计算的框架,同时也决定了该模型所能满足的性能要求.对于已经成为计算模型主流的有限元方法,讨论了其静态算法和动态算法的具体方法、考虑因素及实施方式,同时为了满足反馈的带宽要求,讨论了若干种基于有限元模型削减计算时间的方法.手术仿真系统区别于其它仿真系统的一个特征是它允许进行模型的切割和缝合,也就意味着允许模型的拓扑关系随时发生改变.讨论了切割算法的主要思想并探讨了具体实施中所可能遇到的各类问题及其解决方法.最后给出了一个可扩展的经验体系结构,这个体系结构能够在计算要求不断提高的要求下适时地增加计算能力来处理新的问题.同时结合研究人员的研究工作,对手术仿真系统中尚存在的问题加以分析.最后,研究人员讨论了开发手术仿真系统雏形--SSOS(Simulation System of Open Surgery) 中所遇到的问题以及研究人员解决方法,并给出了具体的结果.
手术仿真;软组织建模;有限元;弹簧振子模型;切割;缝合;力学反馈
浙江大学
硕士
计算机系统结构
石教英
2000
中文
R319
56
2005-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）