虛擬手術(shù)中軟組織物理建模的優(yōu)化及GPU并行加速.pdf

1、虛擬手術(shù)作為新興的研究方向正在逐步發(fā)展起來(lái)，它是將生物力學(xué)、材料學(xué)、醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、機(jī)械力學(xué)等諸多學(xué)科結(jié)合起來(lái)的一門(mén)新興交叉學(xué)科。虛擬手術(shù)的目的是使用計(jì)算機(jī)（主要是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與虛擬現(xiàn)實(shí)）來(lái)模擬、指導(dǎo)醫(yī)學(xué)手術(shù)所涉及的各種過(guò)程。傳統(tǒng)手術(shù)存在高風(fēng)險(xiǎn)，術(shù)后效果不理想等問(wèn)題，而手術(shù)的效果受醫(yī)生的個(gè)人業(yè)務(wù)水平影響，利用虛擬手術(shù)系統(tǒng)，醫(yī)生則可以在術(shù)前進(jìn)行手術(shù)演練，把通過(guò)成像設(shè)備獲取的病人圖像信息導(dǎo)入仿真系統(tǒng)，這樣醫(yī)生就可以根據(jù)虛擬手術(shù)對(duì)將要進(jìn)行

2、的真實(shí)手術(shù)步驟等作出相應(yīng)的調(diào)整或修改，或者對(duì)手術(shù)進(jìn)行較精確的前期測(cè)量和估算，從而預(yù)見(jiàn)手術(shù)的復(fù)雜性。作為虛擬手術(shù)的操作對(duì)象，人體器官模型的真實(shí)性與準(zhǔn)確性直接影響了虛擬手術(shù)的可靠性，一個(gè)不受醫(yī)生和病人信任的虛擬手術(shù)系統(tǒng)是沒(méi)有存在價(jià)值的，因此可以說(shuō)虛擬手術(shù)中軟組織建模這部分是虛擬手術(shù)這個(gè)領(lǐng)域中尤為重要的部分。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴為了提高形變仿真的真實(shí)度，本文在前人帶有體彈簧的質(zhì)點(diǎn)彈簧的基礎(chǔ)上，加入了彈簧的阻尼系數(shù)，將傳統(tǒng)的質(zhì)點(diǎn)彈