| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 第1章 绪论 | 第18-39页 |
| 1.1 课题研究背景、目的和意义 | 第18-19页 |
| 1.2 MR环境下的前列腺机器人国内外现状 | 第19-28页 |
| 1.3 基于MR图像的前列腺分割方法的国内外现状 | 第28-35页 |
| 1.3.1 前列腺外轮廓图像分割方法的国内外现状 | 第28-33页 |
| 1.3.2 前列腺内部区域图像分割方法的国内外现状 | 第33-35页 |
| 1.4 前列腺进针运动规划国内外现状 | 第35-37页 |
| 1.5 课题来源及研究内容 | 第37-39页 |
| 1.5.1 课题来源 | 第37页 |
| 1.5.2 课题主要研究内容 | 第37-39页 |
| 第2章 MR环境下的前列腺机器人设计及其运动学分析 | 第39-64页 |
| 2.1 引言 | 第39页 |
| 2.2 MR环境下的前列腺机器人设计要求分析 | 第39-42页 |
| 2.2.1 MR扫描仪内工作空间要求分析 | 第39-40页 |
| 2.2.2 患者手术体位分析 | 第40-41页 |
| 2.2.3 前列腺手术空间要求分析 | 第41-42页 |
| 2.2.4 材料兼容要求分析 | 第42页 |
| 2.3 基于螺旋理论的前列腺机器人构型分析 | 第42-46页 |
| 2.3.1 自由度类型分析 | 第43页 |
| 2.3.2 机器人构型分析 | 第43-46页 |
| 2.4 MR环境下的前列腺机器人设计 | 第46-51页 |
| 2.4.1 外置式主体结构设计 | 第46-48页 |
| 2.4.2 腕部设计 | 第48-49页 |
| 2.4.3 进针机构设计 | 第49-51页 |
| 2.5 前列腺机器人静力学及模态分析 | 第51-56页 |
| 2.5.1 主体结构静力学分析 | 第51-53页 |
| 2.5.2 进针机构静力学分析 | 第53-54页 |
| 2.5.3 前列腺机器人模态分析 | 第54-56页 |
| 2.6 前列腺机器人主体结构运动学分析 | 第56-63页 |
| 2.6.1 运动学建模 | 第56-59页 |
| 2.6.2 运动学正解 | 第59-61页 |
| 2.6.3 运动学逆解 | 第61-62页 |
| 2.6.4 运动空间分析 | 第62-63页 |
| 2.7 本章小结 | 第63-64页 |
| 第3章 基于水平集的前列腺MR图像两步分割方法研究 | 第64-82页 |
| 3.1 引言 | 第64页 |
| 3.2 前列腺解剖结构及其MR信号显示分析 | 第64-66页 |
| 3.3 DRLSE分割方法研究 | 第66-71页 |
| 3.3.1 DRLSE分割方法 | 第66-70页 |
| 3.3.2 参数讨论分析 | 第70-71页 |
| 3.4 基于边缘DRLSE的前列腺MR图像两步分割法 | 第71-78页 |
| 3.4.1 构建统一能量函数 | 第72-73页 |
| 3.4.2 内外轮廓分割初始化 | 第73-75页 |
| 3.4.3 内外轮廓分割边界约束 | 第75-76页 |
| 3.4.4 前列腺MR图像两步分割流程 | 第76-78页 |
| 3.5 基于边缘DRLSE的前列腺MR图像两步分割实验 | 第78-80页 |
| 3.5.1 人机交互界面设计 | 第78页 |
| 3.5.2 MR图像分割结果及评价 | 第78-80页 |
| 3.6 本章小结 | 第80-82页 |
| 第4章 基于MR图像的前列腺机器人进针运动规划方法研究 | 第82-104页 |
| 4.1 引言 | 第82页 |
| 4.2 MR环境下的前列腺机器人进针系统建模 | 第82-87页 |
| 4.2.1 MR环境下的前列腺机器人进针系统构建 | 第82-83页 |
| 4.2.2 目标点在MR图像空间的坐标变换 | 第83-84页 |
| 4.2.3 MR环境下的前列腺机器人进针系统运动建模 | 第84-87页 |
| 4.3 基于虚拟非线性弹簧模型的手术针偏转分析 | 第87-91页 |
| 4.3.1 手术针-组织相互作用的虚拟非线性弹簧模型 | 第87-88页 |
| 4.3.2 手术针偏转位移建模 | 第88-90页 |
| 4.3.3 手术针进针靶点的确定 | 第90-91页 |
| 4.4 基于MR图像的前列腺机器人进针运动规划方法研究 | 第91-102页 |
| 4.4.1 基于虚拟靶点的平移直进针法 | 第92-94页 |
| 4.4.2 基于虚拟靶点的定点斜进针法 | 第94-96页 |
| 4.4.3 基于嵌套遗传算法的斜进针法 | 第96-100页 |
| 4.4.4 不同进针运动规划方法选择依据 | 第100-102页 |
| 4.5 本章小结 | 第102-104页 |
| 第5章 基于MR图像的前列腺进针运动仿真与实验研究 | 第104-122页 |
| 5.1 引言 | 第104页 |
| 5.2 前列腺机器人进针运动仿真 | 第104-115页 |
| 5.2.1 前列腺机器人进针运动仿真系统 | 第104-106页 |
| 5.2.2 基于虚拟靶点的平移直进针运动仿真 | 第106-107页 |
| 5.2.3 基于虚拟靶点的定点斜进针运动仿真 | 第107-108页 |
| 5.2.4 法的进针运动仿真 | 第108-110页 |
| 5.2.5 前列腺机器人进针运动仿真评价 | 第110-115页 |
| 5.3 基于MR图像的前列腺进针运动实验 | 第115-120页 |
| 5.3.1 基于MR图像的前列腺进针实验系统搭建 | 第115-116页 |
| 5.3.2 前列腺仿生组织的制备 | 第116页 |
| 5.3.3 前列腺横断层目标靶点进针运动实验 | 第116-118页 |
| 5.3.4 前列腺内部目标靶点进针运动实验 | 第118-120页 |
| 5.4 本章小结 | 第120-122页 |
| 结论 | 第122-125页 |
| 参考文献 | 第125-140页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第140-141页 |
| 致谢 | 第141页 |
