手術仿真系統(tǒng)關鍵技術的研究.pdf

1、研究人員從手術仿真系統(tǒng)的研究背景出發(fā),對構成手術仿真系統(tǒng)的幾個主要組成部分的研究進展加以介紹.其中包含軟組織模型的建模工作,主要是幾何建模、物理/生理建模和計算模型的確立三個層次的內容.幾何建模構成了模型的幾何形狀,物理建模決定了模型的在交互時的動態(tài)特性,計算模型規(guī)定了計算的框架,同時也決定了該模型所能滿足的性能要求.對于已經成為計算模型主流的有限元方法,討論了其靜態(tài)算法和動態(tài)算法的具體方法、考慮因素及實施方式,同時為了滿足反饋的帶寬要

2、求,討論了若干種基于有限元模型削減計算時間的方法.手術仿真系統(tǒng)區(qū)別于其它仿真系統(tǒng)的一個特征是它允許進行模型的切割和縫合,也就意味著允許模型的拓撲關系隨時發(fā)生改變.討論了切割算法的主要思想并探討了具體實施中所可能遇到的各類問題及其解決方法.最后給出了一個可擴展的經驗體系結構,這個體系結構能夠在計算要求不斷提高的要求下適時地增加計算能力來處理新的問題.同時結合研究人員的研究工作,對手術仿真系統(tǒng)中尚存在的問題加以分析.最后,研究人員討論了開發(fā)