| 鼻-颅底虚拟手术基于黏膜钳力交互的肿瘤形变 |
| |
| 引用本文： | 韩靖, 田歌, 潘俊君, 王玉辉, 王晶, 骆岩林. 鼻-颅底虚拟手术基于黏膜钳力交互的肿瘤形变[J]. 计算机辅助设计与图形学学报, 2023, 35(10): 1603-1611. DOI: 10.3724/SP.J.1089.2023.19586 |
| |
| 作者姓名： | 韩靖 田歌 潘俊君 王玉辉 王晶 骆岩林 |
| |
| 作者单位： | 1. 北京师范大学人工智能学院 北京 100875;2. 北京航空航天大学计算机学院 北京 100191;3. 北京大学第三医院耳鼻喉科 北京 100191 |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金(61977063, 62377004, 61872020). |
| |
| 摘 要： | 目前还没有针对黏膜钳力交互的颅底肿瘤形变研究, 黏膜钳作为鼻-颅底手术的主要工具之一, 研究其虚拟仿真可以为鼻-颅底虚拟手术系统提供技术支撑. 首先, 基于 CT 重建颅底脊索瘤模型, 参照实物建立黏膜钳模型; 其次, 根据碰撞点与三角面片的位置关系进行精确碰撞检测; 再次, 根据碰撞点与三角面片顶点的距离的比例将外力分配到顶点上; 从次, 基于 Voigt 模型模拟肿瘤形变, 采用 4 阶龙格-库塔法求解动力学方程; 最后, 基于 GeomagicTouch 设备与弹簧-阻尼器模型实现力反馈. 实验所用脊索瘤模型有 2 601 个顶点, 在 CPU i7-9700K, GPU 1660Ti 环境下的实验结果表明, 形变效果符合软组织的黏弹性、应力-应变非线性与应变滞后性, 形变帧速超过 60 帧/s, 达到实时性要求, 针对 17 位医师的问卷调查也获得了较好评价.
|
| 关 键 词： | 虚拟手术 颅底肿瘤形变 Voigt模型 力反馈 黏膜钳 |
| 收稿时间： | 2022-01-21 |
| 修稿时间： | 2022-05-23 |
|
| 点击此处可从《计算机辅助设计与图形学学报》浏览原始摘要信息 |
|
点击此处可从《计算机辅助设计与图形学学报》下载全文 |
|
