软组织针穿刺过程的有限元建模及实现
| 致谢 | 第4-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7页 |
| 插图 | 第10-13页 |
| 表格 | 第13-14页 |
| 主要符号对照表 | 第14-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-25页 |
| 1.1 研究背景 | 第15-16页 |
| 1.2 针穿刺仿真技术国内外相关研究概述 | 第16-21页 |
| 1.2.1 针穿刺作用力的研究 | 第16-18页 |
| 1.2.2 针穿刺变形机理研究 | 第18-21页 |
| 1.3 课题研究意义及内容 | 第21-23页 |
| 1.3.1 课题来源及研究意义 | 第21-22页 |
| 1.3.2 研究目标和内容 | 第22-23页 |
| 1.4 论文主要结构 | 第23-24页 |
| 1.5 本章小结 | 第24-25页 |
| 第二章 针-组织耦合关系建模及算法实现 | 第25-55页 |
| 2.1 组织与针的模型的建立 | 第25-29页 |
| 2.1.1 组织建模方案的选择 | 第25-26页 |
| 2.1.2 有限元法的选择 | 第26-27页 |
| 2.1.3 组织网格的划分 | 第27-29页 |
| 2.1.4 针的模型选择 | 第29页 |
| 2.2 耦合模型的建立 | 第29-48页 |
| 2.2.1 现模型的问题及解决 | 第29-30页 |
| 2.2.2 耦合模型的推导 | 第30-34页 |
| 2.2.3 轨迹的定义以及推导 | 第34-37页 |
| 2.2.4 改良局部约束法下的耦合模型 | 第37-43页 |
| 2.2.5 不同穿刺阶段的模型分类 | 第43-48页 |
| 2.3 模型算法的实现及结果 | 第48-54页 |
| 2.3.1 预处理算法 | 第48-51页 |
| 2.3.2 耦合程序实现(实时计算) | 第51-53页 |
| 2.3.3 模型实现与改进方向 | 第53-54页 |
| 2.4 本章小结 | 第54-55页 |
| 第三章 穿刺力模型的建立 | 第55-73页 |
| 3.1 穿刺力分析 | 第55-56页 |
| 3.2 穿刺力实验设计 | 第56-58页 |
| 3.2.1 实验目标 | 第56-57页 |
| 3.2.2 实验方案 | 第57-58页 |
| 3.2.3 实验环境的确定 | 第58页 |
| 3.3 实验结果分析 | 第58-66页 |
| 3.3.1 穿刺力建模可行性分析 | 第58-61页 |
| 3.3.2 建模合理性分析 | 第61-63页 |
| 3.3.3 作用力模型分析 | 第63-66页 |
| 3.3.4 本节小结 | 第66页 |
| 3.4 穿刺力模型的建立 | 第66-72页 |
| 3.4.1 接触力学方面的思考 | 第66-69页 |
| 3.4.2 统一模型的建立 | 第69-70页 |
| 3.4.3 实验数据分析 | 第70-72页 |
| 3.5 本章小结 | 第72-73页 |
| 第四章 虚拟穿刺手术的参数标定 | 第73-95页 |
| 4.1 模型合理性论证 | 第73-83页 |
| 4.1.1 水凝胶实验 | 第73-77页 |
| 4.1.2 合理性分析 | 第77-83页 |
| 4.2 模型标定 | 第83-93页 |
| 4.2.1 模型参数的讨论 | 第84-88页 |
| 4.2.2 评价标准的确定及标定方案选择 | 第88-90页 |
| 4.2.3 标定过程 | 第90-92页 |
| 4.2.4 标定结果对比 | 第92-93页 |
| 4.3 章节小结 | 第93-95页 |
| 第五章 结论与展望 | 第95-99页 |
| 5.1 论文总结 | 第95-96页 |
| 5.2 研究展望 | 第96-99页 |
| 参考文献 | 第99-105页 |
| 附录A 网格划分算法的实现 | 第105-109页 |
| A.1 算法实现 | 第105-108页 |
| A.2 网格划分结果 | 第108-109页 |
| 附录B 图像识别方法 | 第109-115页 |
| B.1 图像识别程序 | 第109-113页 |
| B.2 识别效果 | 第113-115页 |
| 附录C 标定前后轨迹与实验轨迹的对比 | 第115-117页 |
| 攻读硕士学位期间的成果 | 第117页 |
