计算机辅助髋关节置换手术系统研究与开发

发布时间：2025-06-05 23:30

　　随着科学计算可视化的发展,计算机辅助骨科手术系统(Computer Assisted Orthopedic Surgery System, CAOSS)逐步应用于骨科疾病的诊断与手术中。骨科手术系统是通过病人的影像数据在计算机系统中构造出其三维模型,医生可以漫游患者手术部位的三维重构图像,从而对该部位及邻近范围的解剖结构有一个清楚的认识,有效进行手术规划；医生还可以在三维重构图像上进行手术的模拟仿真操作,以保证手术方案的正确性；在手术实施过程中,医生可以观察到手术器械在患者人体组织中的位置和器械周围的组织信息,确保手术的安全进行。 髋关节置换手术是一种常见的骨科手术,手术难度高、患者痛苦大,如何在手术之前准确测量髋臼和股骨的形态、尺寸以及髋臼和股骨颈前倾角等数据,一直是医生所迫切期待的。目前用于临床的CAOS系统多是基于有限元理论的开发的,医生使用难度较大,所以开发一套功能完善、操作简单的CAOS系统有着重要的现实意义。 本文的主要工作体现在： 1.基于可视化人体数据,认真分析了髋关节图像的特征,采用基于SOM神经网络算法实现了对髋关节图像的分割。 2.分析了VTK类库及...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 医学图像可视化概述
    1.2 计算机辅助手术系统概述
    1.3 国内外研究现状、发展动态
    1.4 课题来源
    1.5 论文的内容安排
第二章 医学图像三维可视化
    2.1 医学图像三维重建
    2.2 面绘制三维重建
        2.2.1 表面轮廓重建法
        2.2.2 移动立方体法
        2.2.3 剖分立方体法
    2.3 体绘制三维重建
        2.3.1 体绘制概述
        2.3.2 体绘制中常用的几种算法
    2.4 本章小结
第三章 髋关节图像分割
    3.1 常用的图像分割技术
        3.1.1 基于边缘的图像分割
        3.1.2 基于区域的图像分割
        3.1.3 基于结合特定理论的分割技术
    3.2 基于SOM的髋关节图像分割
    3.3 本章小结
第四章 VT K医学可视化
    4.1 VTK简介
    4.2 VTK的基本构成
    4.3 VTK的基本构成
    4.4 VTK工作流程
    4.5 VTK的绘图模式
    4.6 VTK的特点
    4.7 本章小结
第五章 髋关节置换手术系统开发
    5.1 系统需求分析
    5.2 系统概要设计
    5.3 系统详细设计
        5.3.1 体数据解析
        5.3.2 三维可视化面绘制
        5.3.3 三维可视化体绘制
        5.3.4 二维图像显示
    5.4 本章小结
结论
参考文献
硕士期间科研成果
致谢



本文编号：4049440