心内导管三维定位导航软件系统设计及关键技术研究.pdf

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⋯姊坼各膏籼⋯。彳衅吼砌曲隰训⋯沙日学位论文使用授权声明学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。
摘要心律失常作为临床上最为常见的心血管病之一,严重的影响着人们的健康。目前,采用经导管射频消融技术来治疗心律失常,尤其是一些复杂心律失常房颤丫晌A烁鞔笠皆旱某9嬷瘟品椒ā2捎么车亩琗线图像引导的导管定位技术来指导射频消融手术具有很难掌握复杂心律失常的机制、心脏解剖结构信息不够直观、手术安全性及手术成功率较低等缺陷,因此,近些年发展起来的以心内导管三维定位技术为基础的心脏电生理标测系统在各方面均取得了长足的进步,成为了国内外医学界和生物工程学晃研究的热点。本文首先在基于三维经胸电场定位原理的心内导管三维定位导航硬件系统基础上,对软件系统的功能需求进行了分析,采用建模分析方法建立了软件功能模型,设计了软件的层次结构,并对软件系统各功能模块进行了划分,以为平台,结合可视化类库菇巳砑框架。其次,本文研究了心内导管三维定位导航软件系统的主要功能实现的理论基础与方法。利用心内导管三维定位导航硬件系统采集的心内膜点云数据来构建心脏解剖结构三维几何模型,将其作为心内导管定位和手术导航的参照。本文采用计算几何中的凸包算法对心内膜点云数据进行处理,获得其表面极值点,构建心脏解剖结构的多面体虚拟三维模型;对于房室等解剖结构较为复杂模型的构建,将凸包运算生成的局部微小多面体作为基本体素,采用基于集合成员分类法的正则集合运算来进行三维几何模型的构建。仿真实验结果表明,通过该方法重建的心脏解剖结构三维几何模型能够较为理想的满足导管定位与手术导航的要求;将/切片图像序列重建的心脏解剖结构三维模型与由采集的心内膜点云数据构建的虚拟模型进行信息融合可使用于指导手术的三维模型更加精确和易懂,进而提高建模和标测效率。本文还对/医学图像的预处理、图像分割及三维重建等相关技术展开了初步研究,并使用庾暗睦喽匀颂胸部切片序列进行了三维可视化。最后,针对现有心内导管三维定位导航软件系统存在的心脏解剖结构三维建模时间较长,模型粗糙难懂等缺陷,本文提出了以先验知识为指导,结合配
准技术来构建心脏三维参数化几何模型的设想,为探索更加高效、精确的建模方法提供了新的思路。关键词:导管定位导航凸包算法三维建模图像融合参数化建模摘要Ⅱ
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摘要...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.髀邸砑低成杓频目7⒐ぞ呒袄砺刍目录论文的主要工作与创新⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.’本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.蚪椤凸包算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯基于分类法的三维造型技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯../医学图像处理及三维重建技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯心内导管定位技术的发展历史与现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..论文涉及的相关技术研究综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯论文的研究基础与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..蚣胝蚣显怂恪/脉图像数据的获取及预处理技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯/躲图像分割技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..................................................
哪诘脊苋ㄎ坏己饺砑低成杓啤哪诘脊苋ㄎ坏己饺砑低持饕9δ艿氖迪帧淖芙嵊胝雇本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯心内导管三维定位导航软件系统的需求分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯心内导管三维定位导航软件系统的功能模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯心内导管三维定位导航软件系统的层次结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯心内导管三维定位导航软件系统的模块划分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯软件系统导航界面的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.凸包算法的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯/图像三维重建的算法实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.后续研究工作展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯