虚拟肝脏手术中的美兰注射实现技术研究

肝脏肿瘤切割手术中美兰注射过程是准确找到肿瘤所在位置的关键步骤之一。真实地模拟出美兰注射过程对虚拟肝脏肿瘤切割手术而言至关重要。针对虚拟手术中真实感的需求,提出了一种结合纹理映射技术的美兰注射模拟算法。运用扩散方程模拟了美兰在纹理表面的扩散过程,并结合保角映射算法将变化的纹理映射到虚拟手术中的三维网格表面。扩散方程能够真实地模拟出液体在物体表面扩散的过程,保角的纹理映射算法能够得到三维网格点的纹理坐标。实验结果表明,美兰注射过程的模拟算法能够模拟出虚拟肝脏肿瘤切割手术过程中的肿瘤标定,满足虚拟手术中的真实感需求。

医学影像技术在肝脏虚拟手术的应用

肝脏虚拟手术是依托当前高度发达的生物医学和信息科学技术的支撑而形成的一种全新的肝脏手术理念和技术体系。如何做到精准肝切除是现代外科的主要科学技术和研究方向,而医学影像技术的肝脏虚拟手术使之成为可能。本文通过复习关于医学影像的肝脏虚拟手术文献报道,提高医学影像学在精准肝切除应用的认识。

改进的三角网格表面近似测地线算法

三角网格表面的测地线计算问题可转化为三角网格表面两点间的最短路径计算问题，为了快速地计算三角网格表面测地线，提出一种基于缩小最短路径搜索区域的三角网格表面近似测地线算法。将三角网格沿坐标系三坐标轴方向进行空间单元划分，使用A？算法求出两点间的最短路径盒子序列，进而得到新的搜索区域，计算三角网格上两点间的最短路径，迭代细分最短路径邻域内的边以构造新的网格求解测地线。实验结果表明，该算法能够快速准确地计算出三角网格表面任意两点间的近似测地线，有效解决大型三角网格上最短路径计算速度慢的问题，计算速度较改进前的算法提高了10倍~59倍。将该算法应用到虚拟肝脏手术系统的区域标定中，可满足虚拟场景中对计算实时性和效果真实性的要求。