磁共振图像向导的骨活检手术机器人关键技术研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 目录 | 第8-12页 |
| 第1章 绪论 | 第12-29页 |
| ·骨活检 | 第12-16页 |
| ·骨活检技术 | 第12-14页 |
| ·骨活检工具 | 第14-16页 |
| ·图像向导的手术机器人 | 第16-19页 |
| ·MR 图像在手术中的优势 | 第16-17页 |
| ·MR 兼容的手术机器人的研究与发展 | 第17-19页 |
| ·图像向导骨活检手术的发展 | 第19页 |
| ·磁共振成像技术 | 第19-25页 |
| ·MRI 扫描仪 | 第20-21页 |
| ·MR 安全性与兼容性 | 第21-22页 |
| ·MR 兼容性材料 | 第22页 |
| ·MR 兼容性执行机构 | 第22-24页 |
| ·MR 兼容性测试 | 第24-25页 |
| ·问题描述及研究意义 | 第25-26页 |
| ·本文研究章节安排 | 第26-28页 |
| ·本章小结 | 第28-29页 |
| 第2章 MR 图像向导手术机器人兼容性 | 第29-49页 |
| ·磁共振物理基础 | 第29-32页 |
| ·磁共振基本原理 | 第29-30页 |
| ·磁共振成像原理 | 第30-32页 |
| ·磁共振图像质量 | 第32-34页 |
| ·信噪比 | 第33页 |
| ·空间分辨力 | 第33-34页 |
| ·对比度 | 第34页 |
| ·兼容性 | 第34-41页 |
| ·兼容性定义 | 第34-35页 |
| ·材料顺磁性与抗磁性及其对磁共振成像的影响 | 第35-41页 |
| ·磁共振兼容性评估方法 | 第41-42页 |
| ·结构兼容性设计 | 第42-45页 |
| ·磁共振兼容性仿真 | 第45-48页 |
| ·静磁场分析 | 第45-46页 |
| ·涡流场分析 | 第46-48页 |
| ·本章小结 | 第48-49页 |
| 第3章 骨活检手术过程生物力学及安全性分析 | 第49-68页 |
| ·软组织介入过程力学分析 | 第49-51页 |
| ·软组织介入过程有限元分析方法 | 第51-53页 |
| ·软组织材料属性 | 第51-53页 |
| ·软组织介入过程 3D 有限元建模 | 第53页 |
| ·接触分析 | 第53-56页 |
| ·接触问题的罚函数法 | 第53-55页 |
| ·罚函数法的有限元方程 | 第55-56页 |
| ·软组织介入过程有限元分析 | 第56-60页 |
| ·手术工具直径对介入力的影响 | 第57-58页 |
| ·手术工具形状对介入力的影响 | 第58-59页 |
| ·软组织变形影响因素分析 | 第59-60页 |
| ·软组织介入过程有限元分析验证 | 第60-63页 |
| ·实验方法 | 第60-61页 |
| ·测试结果分析 | 第61-62页 |
| ·速度影响分析 | 第62-63页 |
| ·骨骼钻削过程安全力分析 | 第63-67页 |
| ·骨骼钻削过程安全控制方法 | 第63-64页 |
| ·骨骼钻削测试 | 第64页 |
| ·数据分析与安全力统计 | 第64-67页 |
| ·本章小结 | 第67-68页 |
| 第4章 生物组织三维建模及有限元分析 | 第68-83页 |
| ·骨骼医学 3D 建模 | 第68-72页 |
| ·医学 3D 建模方法 | 第68页 |
| ·组织 3D 建模工具 | 第68-69页 |
| ·基于 CT 图像的生物组织 3D 建模 | 第69-71页 |
| ·骨骼 3D 建模结果 | 第71-72页 |
| ·基于 Geomagic 的模型转化 | 第72-74页 |
| ·生物组织 3D 模型优化 | 第74-76页 |
| ·模型简化 | 第74页 |
| ·网格优化 | 第74-75页 |
| ·光滑处理 | 第75-76页 |
| ·材料模型 | 第76-79页 |
| ·手术工具材料模型 | 第76-77页 |
| ·基于灰度值的骨骼模型材料赋值 | 第77-79页 |
| ·基于 Abaqus 的骨骼介入过程有限元分析 | 第79-82页 |
| ·手术工具模型简化 | 第79-80页 |
| ·应力和变形分析 | 第80-82页 |
| ·本章小结 | 第82-83页 |
| 第5章 磁共振兼容的力反馈系统及测试平台设计 | 第83-97页 |
| ·力反馈系统设计 | 第83-86页 |
| ·磁共振兼容的力反馈系统设计 | 第84-85页 |
| ·Flexiforce 传感器固定装置设计 | 第85-86页 |
| ·磁共振兼容的测试平台设计 | 第86-88页 |
| ·测试平台设计 | 第87-88页 |
| ·力反馈对照装置设计 | 第88页 |
| ·超声波电机驱动控制 | 第88-90页 |
| ·对照组的力反馈系统 | 第90-92页 |
| ·力反馈系统设计 | 第91-92页 |
| ·数据采集与标定 | 第92页 |
| ·基于 Flexiforce 传感器的标定测试 | 第92-94页 |
| ·力反馈系统测试结果 | 第94-96页 |
| ·本章小结 | 第96-97页 |
| 第6章 磁共振兼容性优化及图像向导测试 | 第97-115页 |
| ·执行机构兼容性方法设计 | 第97-100页 |
| ·兼容性测试 | 第97-99页 |
| ·MR 兼容性计算 | 第99-100页 |
| ·执行机构兼容性影响因素分析 | 第100-104页 |
| ·安装距离 | 第100-102页 |
| ·超声波电机工作形态 | 第102页 |
| ·超声波电机的安装方向 | 第102-104页 |
| ·多超声波电机兼容性测试 | 第104-110页 |
| ·磁共振兼容性测试 | 第110-112页 |
| ·Flexiforce 传感器兼容性测试 | 第110页 |
| ·测试平台磁共振兼容性测试 | 第110-112页 |
| ·MR 图像向导的定位测试 | 第112-113页 |
| ·本章小结 | 第113-115页 |
| 第7章 全文总结与展望 | 第115-119页 |
| ·本文完成的主要工作 | 第115-117页 |
| ·本文主要创新点 | 第117-118页 |
| ·工作展望 | 第118-119页 |
| 参考文献 | 第119-132页 |
| 攻读博士期间发表学术论文、申请专利和参加科研情况 | 第132-134页 |
| 致谢 | 第134-135页 |
