种基于弹簧振子模型的颅面.pdfVIP

第 21卷 第 2期 计 算 机 技 术 与发 展 V01．21 No．2 2011年 2月 COMPUI’ERTECHNOLOGY AND DEVELOPMENT Feb． 2011 一 种基于弹簧振子模型的颅面 软组织仿真算法 程 龙 ，何 方，耿 国华，李 康 (西北大学 信息科学与技术学院，陕西 西安 710127) 摘 要：软组织仿真研究是利用计算机技术对真实软组织进行模拟以便研究 ，为医学工作者提供辅助和帮助科研工作者 更好地进行虚拟手术。这方面的研究在 国外已经较为普及 ，在 国内尚处于起步阶段。软组织仿真算法 已有多种成熟模 型 ，其中较为代表性 的有弹簧振子模型(MSS)和有限元模型 (FEM)。在参 阅了前人 的研究基础上，选取了弹簧振子模型 作为软组织仿真的物理形变模型 ，并对仿真算法进行编码和仿真实验，进而对实验效果进行分析，并提出改进之处。实验 发现基于弹簧振子模型的软组织较好地实现 了形变仿真的效果。 关键词：软组织 ；形变仿真；弹簧振子模型 中图分类号：TP301．6 文献标识码：A 文章编号 ：1673—629X(2011)02—0047-04 A Kind ofCraniofacialSoftTissueSimulation Algorithm BasedonM ass——SpringM odel CHENG Long，HE Fang，GENG Guo—hua，LIKang (SchoolofInformationScienceandTechnology，No~hwestUniversity，Xi’fin710127，China) Abstract：Simulationofsofttissueusescomputerscienceandtechnologytomodelingforthesofttissuewhichwillhelpdoctorsnadscien— tiststoresearch ．Ithasbeenreserachingwidely ．butitisastartinChina．Therearemanymaturemodelsofrsimulationofsofttissue， among them ，M SSna dFEM raetwotypicalmodels．SelectsM ass—Spring—M odelasthephysicalmodelofrsoft tissueafterreferring to thepreviousreserachachievement．Then，itdoesexperimentsonhtemodelandputforwradtheimprovementofrhtemodelafteranaly— zing theeffectofdeformation．Itdoeswellin simulatinghtedeformationbasedon theM SS． Keywords：soft tissue；deformation simulation；mass—springmodel 0 引 言 会遇到的关键问题。借助于虚拟手术平台，可以较好 随着信息社会的高速发展，出现了一些多学科交 地解决医学工作者没有实践经验的学习和无术前辅助 叉研究领域 ，其中主要利用的是先进的计算机技术结 安排手术工具 的问题 。 合本学科的特点来辅助探究本领域的研究工作。其中 由于在手术实践中大部分是针对人体的软组织进 典型的就有计算机在虚拟可视化研究领域 的广泛应 行手术，因此对于软组织的研究就成为了虚拟手术的 研究