●前言
第1章 虛擬手術繫統基礎問題概述
1.1 虛擬手術繫統的發展
1.2 醫學圖像配準問題
1.2.1 彈性模型
1.2.2 黏性流體模型
1.2.3 基於光流場模型
1.2.4 基於先驗知識配準
1.2.5 醫學圖像配準方法評價
1.3 關節軟骨力學建模問題
1.4 虛擬手術中的踫撞檢測問題
1.4.1 踫撞檢測算法的原理
1.4.2 踫撞檢測算法的分類
1.4.3 踫撞檢測算法的研究現狀
1.5 虛擬手術中的切割問題
1.6 本章小結
參考文獻
第2章 幾何建模算法與程序實現
2.1 幾何建模算法
2.2 幾何建模程序實現
2.3 髖部骨和肌肉幾何建模結果
2.4 本章小結
參考文獻
第3章 網格劃分算法與程序實現
3.1 模型的簡化
3.1.1 模型簡化算法
3.1.2 模型簡化結果
3.2 模型的網格劃分
3.2.1 子域曲面重建
3.2.2 網格尺寸控制
3.2.3 特征點計算和區域邊界的離散
3.2.4 表面網格和體網格的生成
3.3 網格劃分結果
3.4 網格劃分結果的質量分析
3.4.1 表面網格劃分質量分析
3.4.2 體網格劃分質量分析
3.5 本章小結
參考文獻
第4章 皮下脂肪組織生物力學建模及仿真
4.1 皮下脂肪組織生物力學模型及計算
4.1.1 皮下脂肪的結構與特性
4.1.2 皮下脂肪組織生物力學模型的建立
4.1.3 皮下脂肪組計算力學基礎
4.1.4 皮下脂肪組織的非線計算
4.2 皮下脂肪組仿真優化
4.2.1 繫統規模的縮減
4.2.2 皮下脂肪組計算方法改進
4.3 皮下脂肪組織生物力學模型的驗證
4.3.1 皮下脂肪組織網格模型建立
4.3.2 生物力學模型的對比驗證
4.3.3 仿真結果分析
4.4 本章小結
參考文獻
第5章 基於纖維含量的關節軟建模及損傷修復分析
5.1 軟骨的生理結構及建模基礎理論
5.1.1 關節軟骨的結構
5.1.2 關節軟骨的力學特性
5.1.3 軟骨的損傷機制及治療修復策略
5.1.4 軟骨建模基礎理論
5.2 基於纖維含量的關節軟模型的建立及驗證
5.2.1 軟骨兩相纖維增強彈簧模型
5.2.2 關節軟模型的構建
5.2.3 纖維增強彈簧模型的改進
5.2.4 基於纖維含量模型模擬驗證及結果分析
5.3 不同修復深度的軟骨模型在滑動條件下分析
5.3.1 滑動條件下不同修復深度的軟模型的建立
5.3.2 不同修復深度軟骨在滑動時的接觸應力
5.3.3 不同修復深度軟骨在滑動時的Mises應力
5.3.4 不同修復深度軟骨在滑動時的體積分數
5.3.5 不同修復深度軟骨在滑動時的流速分布
5.4 全層修復軟骨在多種壓縮載荷下分析
5.4.1 全層修復軟骨壓模型的建立
5.4.2 不同彈性模量下的Mises應力對比分析
5.4.3 不同彈性模量下液相所占體積分數分析
5.4.4 不同彈性模量下沿軟骨徑向的應變分析
5.5 本章小結
參考文獻
第6章 人體髖模型的構建及其應用
6.1 人體髖部解剖結構及其力學特性
6.1.1 人體髖部組織解剖結構
6.1.2 人體髖部組織生物力學特性
6.2 人體髖部幾何模型的建立
6.2.1 骨骼、肌肉幾何模型的建立
6.2.2 骨骼、肌肉幾何模型的優化
6.2.3 脂肪幾何模型的建立
6.2.4 肌肉和脂肪幾何模型的改進
6.3 人體髖模型的構建及驗證
6.3.1 人體髖模型的構建
6.3.2 人體髖模型的驗證
6.4 人體髖模型的應用
6.4.1 模型在著襪舒適性設計中的應用
6.4.2 模型在假肢接受腔設計中的應用
6.5 本章小結
參考文獻
第7章 虛擬手術操作區自主選擇算法
7.1 紅黑樹
7.2 四拓撲重構
7.2.1 數據文件讀取
7.2.2 三角面片信息壓縮
7.2.3 拓撲結構的重構
7.3 繫統規模篩選繫數設計
7.4 肌肉可視化實現
7.4.1 肌肉可視化設計
7.4.2 物體的移動實現
7.4.3 雙物體的獨立操作實現
7.5 操作區自主選擇算法在軟組織形變中的實現
7.5.1 肌肉組織的非線性超彈性模型
7.5.2 肌肉組織模型解算
7.5.3 操作區自主選擇算法的嵌入實現
7.6 操作區自主選擇算法的應用及數據分析
7.7 本章小結
參考文獻
第8章 虛擬手術中的踫撞檢測算法及程序實現
8.1 基於虛擬球的層次包圍盒的踫撞檢測算法
8.1.1 踫撞檢測繫統的一般框架結構
8.1.2 基於虛擬球的層次包圍盒的提出
8.1.3 基於虛擬球的層次包圍盒的構建
8.1.4 基於虛擬球的層次包圍盒的相交測試
8.1.5 基於虛擬球的層次包圍盒的遍歷
8.1.6 基於虛擬球的層次包圍盒的更新
8.2 基於虛擬球的層次包圍盒的踫撞檢測算法的程序實現與測試
8.2.1 測試方法概述
8.2.2 基於虛擬球的層次包圍盒的踫撞檢測算法檢測流程
8.2.3 踫撞檢測繫統中的模型的可視化及控制
8.2.4 踫撞檢測繫統的測試
8.3 基於虛擬球的層次包圍盒的踫撞檢測算法在軟組織上的應用
8.3.1 虛擬場景開發環境
8.3.2 基於虛擬球的層次包圍盒的踫撞檢測算法在軟組織上的應用
8.3.3 基於虛擬球的層次包圍盒的踫撞檢測繫統仿真結果
8.4 基於仿經緯度空間降維思想的踫撞檢測算法研究及程序實現
8.4.1 仿經緯度空間降維設計
8.4.2 雙關鍵字跳表結構設計
8.4.3 經緯度踫撞檢測數據結構
8.4.4 底層三角面片的準確踫撞
8.4.5 踫撞檢測程序
8.4.6 踫撞檢測算法驗證及分析
8.5 本章小結
參考文獻
第9章 基於瞬態顯示和延遲處理算法的切割初步實現
9.1 切割算法中手術刀離散路徑特征化處理
9.1.1 特征評價函數設計
9.1.2 無鎖鏈表設計
9.2 切割算分離路徑選擇
9.2.1 最小平方和設計
9.2.2 路徑選擇
9.3 切割算法中瞬態顯示
9.4 切割算法中延遲調整算法
9.4.1 節點偏移平攤策略
9.4.2 特殊情況分析
9.4.3 時效性去重處理
9.5 切割算法整體流程
9.6 切割算法驗證及分析
9.7 切割算法應用
9.8 本章小結
參考文獻
