基于有限元方法的心臟表面運動建模技術研究.pdf

1、三維心臟建模是醫(yī)學圖像分析領域中正在研究的熱點課題。通過目前醫(yī)學成像技術所獲得的心臟序列圖像來提取相關心臟結構參數(shù)，是判斷心臟功能的重要依據。而心肌是非剛性的，在周期性搏動中可能會發(fā)生形變，包括位移、旋轉、舒張與收縮等，所以心臟的運動形態(tài)是影響其相關參數(shù)估計的不可回避的因素。本文以CT斷層圖像中抽取出的心臟表面離散的三維數(shù)據點為基礎，利用有限元方法的基本原理，建立心臟表面運動模型，為心臟診療的可視化奠定基礎。 本文研究了有限元建

2、模方法的基本理論與技術，提出心臟表面恢復與重構的快速建立四面體網格的有限元心臟建模，以及利用有限元與生物力學原理構建了心臟表面運動的有限元方程。通過把心臟表面三角網格快速構建一組不相重疊的四面體網格單元，以滿足有限元方法的單元應力矢量及單元節(jié)點位移矢量計算的需要。同時從心臟的三維表面恢復、應力應變分析和三維運動建模等方面著手，分析了心臟在收縮期相鄰時刻的應力分布及形變情況，利用非剛體運動估計方法，結合心臟這種形變模型的各種約束條件，計算