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基于CT图像的组织建模与仿真方法.pdf

第40卷第7期 哈尔滨工业大学学报 VoL40No.7 2008 2008年7月 JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYJuly 基于CT图像的组织建模与仿真方法 王沫楠1-,孙立宁1 (1.哈尔滨工业大学机器人研究所,哈尔滨150001,E-mail:qqwmnan@163.corn; 2.哈尔滨理工大学机械动力工程学院,哈尔滨150080) 摘要:为了满足在虚拟手术中针对专门患者的材料进行手术规划、手术演习等研究的需要,提出了基于患 者CT图像进行生物组织建模与仿真的10步建模法,解决了基于CT图像组织建模与仿真研究中涉及的生 物组织几何建模问题、物理建模问题、基于应变能函数建立生物组织运动的力学方程问题、利用有限元法解 生物力学方程问题,并利用该建模方法对人体股骨及软组参进行了建模与仿真,通过仿真结果同生物材料测 试结果的比较,尽管实验误差和模型的简化造成了两组数据之间的不同,但是从整体上看,二者在趋势和数 值上还是匹配的很好.特别是在2—8mm这个临床常用牵引范围内,效果可以满足临床仿真需要.证明了该 方法和所建立的数学模型在生物组织建模与仿真中的有效性. 关键词:三维重建;生物力学;有限元法;手术仿真 391 中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:0367—6234(2008)07一107l一05 andsimulationoftissuesbasedonCT Modelling images WANG Mo.nanl”。SUNLi—nin91 Instituteof (1.RoboticsInstitute,HarbinTechnology,Harbin ofMechanicalandPower ofScienceand 150080,China) 2.College En百neering,HarbinUniversity Technology,Harbin on and rehearsebasedOil novel Abstract:To surgery surgery specialpatients,a satisfyrequires programming method 10 tomodelandsimulate tissuesbasedon CT is includingsteps biological specialimagesproposed.The modelandmechanical thebasedonthestrain functionin geometricmodel,physical equilibriumequation energy tissues werebuilt.Biomechaniealsolved and basedonCT were simulatingbiological images equations modelling method.Asan

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