虚拟手术仿真系统中人体软组织建模的研究

项目名称： 虚拟手术仿真系统中人体软组织建模的研究

项目编号： No.61175072

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 刘小平

作者单位： 南昌大学

项目金额： 57万元

中文摘要： )：虚拟手术模拟系统的根本问题是如何让使用者对虚拟手术场景和虚拟病人有逼真的视觉和触觉(力觉)感知和交互。为了实现这一目标，目前还有许多技术难题和挑战。本项目拟将研究其人体软组织建模目前存在的一些关键技术问题。首先，基于现有的软组织模型，将非线性和粘弹性集成到软组织物理模型中，建立比较准确的软组织物理模型；其次，将结构化的物理模型和基于超声波、MRI和CT等图像数据的方法结合起来，研究确定人体软组织的相关物理力学参数的方法，并融合软组织生理特征；然后，结合无网格弹簧质点模型和有网格非线性有限元模型，建立混合、多率的非线性软组织形变模型，并研究相应的并行算法和图形渲染技术，提高视觉反馈的实时性和逼真度；最后,将拟取得的研究结果应用于开发一个乳房肿瘤切除手术模拟系统，以验证所得到结果的正确性和有效性。

中文关键词： 虚拟手术；形变模型；切割模型；生物力学模型；碰撞检测

英文摘要：

英文关键词： virtual surgery；deformation model；cutting model；biomechanical model；collision detection