虛擬手術(shù)調(diào)研報(bào)告1

1、中南大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）調(diào)研報(bào)告題目虛擬手術(shù)軟組織變形技術(shù)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師學(xué)院專業(yè)班級(jí)完成時(shí)間摘要計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)一直是當(dāng)今計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究者非常感興趣的研究課題?，F(xiàn)有的仿真技術(shù)可分為剛性物體仿真和柔性物體仿真，人體軟組織是柔性物體，研究軟組織形變主要用于虛擬手術(shù)中，以方便醫(yī)務(wù)人員更好地進(jìn)行手術(shù)訓(xùn)練。虛擬手術(shù)是當(dāng)今醫(yī)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉的研究領(lǐng)域，其實(shí)現(xiàn)包括建模，軟組織形變,切割，渲染繪制，力反饋等兒大模塊。人體軟組織模型形變是虛擬手術(shù)中的一大技術(shù)難點(diǎn)。本文主要釆用的軟組織建模方法是當(dāng)前比較流行的質(zhì)點(diǎn)彈贊模型，同時(shí)根據(jù)經(jīng)典牛頓運(yùn)動(dòng)學(xué)建立軟組織形變動(dòng)力學(xué)方程，同時(shí)采用比較常用的顯式數(shù)值積分算法

2、（歐拉方法，中點(diǎn)積分法）來求解常微分方程。本調(diào)研報(bào)告主要討論了對(duì)所研究課題及研究過程中所使用的工具和技術(shù)的基本認(rèn)識(shí)，預(yù)期的難點(diǎn)，目前所具備的條件，解決問題的思路和實(shí)驗(yàn)方案，以及畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)度安排及預(yù)期的結(jié)果。關(guān)鍵字：虛擬手術(shù)、軟組織形變、質(zhì)點(diǎn)彈簧IIII目錄目錄錯(cuò)誤!未找到引用源。中南人學(xué)軟件學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告0902060114中南人學(xué)軟件學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告0902060114屈光輝 五、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度安排表5.1階段階段內(nèi)容紀(jì)1卜時(shí)間第一階段需求分析、設(shè)計(jì)1周第二階段編碼、測(cè)試511周第三階段撰寫畢業(yè)論文1214周第四階段準(zhǔn)備答辯15周第五階段答辯16周六、結(jié)論本課題是當(dāng)前熱

3、點(diǎn)研究課題，其難度比較大，能夠極大地提高自己的解決實(shí)際問題的能力、動(dòng)手能力和科研能力。從調(diào)研的過程中，我發(fā)現(xiàn)要出色地完成課題，必須抓緊時(shí)間，多動(dòng)手實(shí)踐，不斷摸索前進(jìn)。對(duì)于不懂的問題或者難點(diǎn)問題，要多向老師和學(xué)長(zhǎng)請(qǐng)教。除了多查閱論文資料外，還必須多編程，去實(shí)踐論文中提到的一些算法，去比較不同的算法之間的優(yōu)劣。編程過程中遇到的問題要及時(shí)記錄下來，以方便后來解決，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)過程中解決的問題，也要把思路記錄下來，這樣方便自己總結(jié)提高。最后，要做好進(jìn)度安排，做好每周計(jì)劃，及時(shí)向指導(dǎo)老師報(bào)告工作進(jìn)度。課題難度大，必須抓緊時(shí)間，實(shí)際的編程工作的時(shí)間雖然難以估計(jì)，但是必須提前開始編程工作。這樣，才能順利完成畢

4、業(yè)設(shè)計(jì)。1王彥臻，熊岳山，徐凱等.改進(jìn)的采用表面網(wǎng)格的彈簧振子模型J.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)報(bào),2007,19(2):165167.2喬冰基于質(zhì)點(diǎn)-彈簧模型的人體軟組織形變技術(shù)的硏究D:碩士學(xué)位論文.黑龍江：哈爾濱工程大學(xué)，2008.3黃鵬飛.虛擬手術(shù)中有限元形變建模及應(yīng)用D:碩士學(xué)位論文.上海：上海交通大學(xué),2007.4徐興華，熊岳山虛擬膝關(guān)節(jié)手術(shù)中的實(shí)時(shí)大范圍形變方法J.計(jì)算機(jī)工程，2008f34(13):251-252.5王征.虛擬手術(shù)中的軟組織形變仿真算法研究D:博士學(xué)位論文.南京：東南大學(xué),2006.6賈世宇，潘振寬.虛擬手術(shù)中基于Tensor-Mass的變形仿真技術(shù)J.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)

5、，2008,20(7),16861690.刀蔣春濤,鮑旭東，郭宏宇.質(zhì)量一彈簧模型的兩種快速算法幾中國(guó)醫(yī)療器械新志硏究與論著，2004,28(2):102104.8MartinWicke,MarioBotsch,MarkusGross.AfiniteelementmethodonconvexpolyhedralJ.ComputerGraphicsForumProc.EUROGRAPHICS,2007,26(3):355364.WatersKAphysicalmodeloffacialtissueandmusclearticulationderivedfromCTdataVisualizatio

6、nJ.SPIEf1992,1808:574583.惠衛(wèi)華，關(guān)正西.基于質(zhì)點(diǎn)彈簧模型的布料仿真研究J.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2007,28(3):663-665.AmyE.Kerdok,StephaneM.Cotin,MarkROttensmeyer;etal.Truthcube:EstablishingphysicalstandardsforsofttissuesimulationJMedicalImageAnalysis,2003,7:283291.G.Picinbono,HDelingette,NAyache.Real-TimeLargeDisplacementElasticityforSurgerySimulationon-linearTensor-MassModelJ.LectureNotesInComputerScience.2000,1935:643-652.吳鵬趙龍，王勇軍，李思困.一種基于有限元的形變模型算法J.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2001,13(5):674677.M.Harders,D.Bachofen,M.Grassi,etal.VirtualrealitybasedsimulationofhysteroscopicinterventionsM.Presence:TeleoperatorsandVirtualE