Тема: Модуль расчета деформации трехмерной модели мягкой ткани моделью несжимаемого имплантата для компьютерной системы планирования хирургических операций
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
2 Постановка задачи 6
З Обзор 7
3.1 Помещение имплантата под мягкие ткани 7
3.2 Подходы к физическому моделированию 8
3.3 Модель масс и пружин 9
3.4 Симуляция 11
3.5 Обработка столкновений 11
3.6 Обзор существующих решений 13
4 Модель 14
4.1 Модель масс и пружин 14
4.2 Иерархии ограничивающих объемов 16
4.3 Импульсный метод 18
5 Архитектура 19
5.1 Система планирования хирургических операций 19
5.2 Представление трехмерных объектов 20
5.3 Архитектура 20
6 Библиотека физических расчетов 23
6.1 Структура библиотеки 23
6.2 Модель масс и пружин 24
6.3 Иерархия ограничивающих объемов 24
6.4 Обработка столкновений 25
6.5 Примеры 26
7 Модуль помещения имплантата 31
7.1 Описание модуля 31
7.2 Симуляция 32
7.3 Примеры 32
8 Результаты 37
9 Список литературы 38
📖 Введение
Современные компьютеры позволяют имитировать операции с достаточной точностью непосредственно во время консультации. При планировании определенных операций необходимо имитировать физическое поведение тканей тела человека. Представляет определенный интерес физическая симуляция в реальном времени, например, для визуального наблюдения за моделируемым поведением или проведения серии моделирований с разными параметрами.
В реконструктивной хирургии занимаются восстановлением утраченных или деформированных частей организма человека. Тканевое растяжение применяют для устранения различных дефектов покровных тканей, например, для восстановления мягких тканей головы и шеи при ожоговых поражениях, восстановлении утраченного волосяного покрова головы. Предварительно наращивают некоторый избыток кожи, например, баллонным растяжением. При планировании таких операций представляет интерес вычисление необходимой площади для пересадки, вычисление необходимого объема имплантата для растяжения определенной площади, вычисление возможных вариантов пересадки различных фрагментов тканей, моделирование возможного конечного результата, внешнего вида.
Целью работы является разработка модуля симуляции поведения мягких тканей и применение этого модуля к симуляции деформации трехмерной модели мягкой ткани моделью несжимаемого имплантата. Модуль физических расчетов разрабатывается как часть компьютерной системы планирования хирургических операций Phoenixcas 3D Viewer для расширения ее функциональности. Разрабатываемым модулем симулируется результат растяжения (наращивание) кожи для пересадки. В рамки задачи входит задание параметров имплантата, имитация помещения имплантата под мягкие ткани для получения определенной площади при растяжении.
✅ Заключение
Достигнуты следующие результаты:
1. определена архитектура модуля;
2. разработана библиотека физических расчетов;
3. разработан модуль помещения имплантата.





