融合术中超声的心血管植入物手术导航的关键技术研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 主要符号对照表 | 第12-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 课题背景与研究意义 | 第13-16页 |
| 1.2 研究现状与发展 | 第16-18页 |
| 1.2.1 术中CT引导 | 第16-17页 |
| 1.2.2 术中MRI引导 | 第17页 |
| 1.2.3 术中超声引导 | 第17-18页 |
| 1.2.4 手术导航引导 | 第18页 |
| 1.3 本文研究的关键技术问题 | 第18-21页 |
| 1.3.1 医学影像三维可视化问题 | 第19-20页 |
| 1.3.2 医学影像分割问题 | 第20-21页 |
| 1.3.3 手术配准问题 | 第21页 |
| 1.4 论文的主要工作和创新 | 第21-22页 |
| 1.5 本文组织结构 | 第22-25页 |
| 第二章 医学影像的三维可视化 | 第25-40页 |
| 2.1 引言 | 第25-27页 |
| 2.2 体数据 | 第27-28页 |
| 2.2.1 三维体数据 | 第27-28页 |
| 2.2.2 体数据重采样 | 第28页 |
| 2.3 面绘制 | 第28-30页 |
| 2.3.1 等值面 | 第29页 |
| 2.3.2 Marching Cube算法原理 | 第29-30页 |
| 2.4 体绘制 | 第30-39页 |
| 2.4.1 体绘制基本计算形式 | 第30-33页 |
| 2.4.2 体绘制光照效果计算 | 第33-34页 |
| 2.4.3 体绘制梯度计算 | 第34页 |
| 2.4.4 计算量裁剪 | 第34-36页 |
| 2.4.5 G PU并行编程 | 第36-38页 |
| 2.4.6 算法实现流程 | 第38页 |
| 2.4.7 实验结果 | 第38-39页 |
| 2.5 本章小结 | 第39-40页 |
| 第三章 医学图像分割 | 第40-62页 |
| 3.1 引言 | 第40-41页 |
| 3.2 基于区域增长的交互式半自动图像分割 | 第41-51页 |
| 3.2.1 二维区域增长基本算法 | 第42-44页 |
| 3.2.2 三维区域增长 | 第44页 |
| 3.2.3 基于三维区域增长的交互式半自动分割 | 第44-51页 |
| 3.3 四维CT中的主动脉动态模型建模 | 第51-52页 |
| 3.4 术中超声短轴面主动脉瓣轮廓分割 | 第52-59页 |
| 3.4.1 连续最大流图像分割 | 第53-54页 |
| 3.4.2 概率分布函数 | 第54-55页 |
| 3.4.3 能量函数建立 | 第55-57页 |
| 3.4.4 图像后处理 | 第57-58页 |
| 3.4.5 算法流程总结 | 第58-59页 |
| 3.5 实验结果 | 第59-61页 |
| 3.5.1 基于区域增长的图像分割 | 第59页 |
| 3.5.2 术中超声短轴面主动脉瓣轮廓分割 | 第59-61页 |
| 3.6 本章小结 | 第61-62页 |
| 第四章 术前准备 | 第62-75页 |
| 4.1 引言 | 第62页 |
| 4.2 术前手术计划 | 第62-66页 |
| 4.2.1 胸主动脉支架放置手术术前计划 | 第62-64页 |
| 4.2.2 主动脉瓣人工瓣膜置换手术术前计划 | 第64-66页 |
| 4.3 术前超声探头标定 | 第66-72页 |
| 4.3.1 超声探头标定综述 | 第67-68页 |
| 4.3.2 本研究使用的超声探头标定方法 | 第68-72页 |
| 4.4 实验结果 | 第72-74页 |
| 4.5 本章小结 | 第74-75页 |
| 第五章 配准 | 第75-94页 |
| 5.1 引言 | 第75页 |
| 5.2 空间变换 | 第75-78页 |
| 5.2.1 刚体变换 | 第76页 |
| 5.2.2 仿射变换 | 第76-77页 |
| 5.2.3 非线性变换 | 第77-78页 |
| 5.3 图像配准 | 第78-83页 |
| 5.3.1 基于特征的配准 | 第79-81页 |
| 5.3.2 基于灰度的配准 | 第81-83页 |
| 5.4 手术配准 | 第83-93页 |
| 5.4.1 点对配准 | 第84页 |
| 5.4.2 术中超声图像与术前主动脉动态模型配准 | 第84-93页 |
| 5.5 本章小结 | 第93-94页 |
| 第六章 手术导航 | 第94-99页 |
| 6.1 引言 | 第94页 |
| 6.2 导航定位技术 | 第94-97页 |
| 6.2.1 光学定位 | 第95页 |
| 6.2.2 电磁定位 | 第95-97页 |
| 6.3 术中导航 | 第97-98页 |
| 6.3.1 胸主动脉支架放置手术术中导航 | 第97页 |
| 6.3.2 主动脉瓣人工瓣膜置换手术术中导航 | 第97-98页 |
| 6.4 本章小结 | 第98-99页 |
| 第七章 融合术中超声心血管植入物导航系统及其实验 | 第99-120页 |
| 7.1 引言 | 第99页 |
| 7.2 胸主动脉支架放置手术导航及其相关实验 | 第99-111页 |
| 7.2.1 系统硬件组成 | 第99-102页 |
| 7.2.2 系统软件组成 | 第102-104页 |
| 7.2.3 实验测量误差以及测量方法 | 第104-105页 |
| 7.2.4 模型实验 | 第105-107页 |
| 7.2.5 动物实验 | 第107-110页 |
| 7.2.6 相关讨论 | 第110-111页 |
| 7.3 主动脉瓣人工瓣膜置换手术导航及其相关实验 | 第111-119页 |
| 7.3.1 系统硬件组成 | 第111-112页 |
| 7.3.2 系统软件组成 | 第112-113页 |
| 7.3.3 实验测量误差以及测量方法 | 第113-115页 |
| 7.3.4 动物实验 | 第115-117页 |
| 7.3.5 实验结果 | 第117-118页 |
| 7.3.6 相关讨论 | 第118-119页 |
| 7.4 本章小结 | 第119-120页 |
| 第八章 总结与展望 | 第120-122页 |
| 8.1 本文工作总结 | 第120-121页 |
| 8.2 未来工作展望 | 第121-122页 |
| 致谢 | 第122-123页 |
| 参考文献 | 第123-133页 |
| 攻读博士学位期间已发表的论文 | 第133页 |
