收藏本站
《大连理工大学》 2018年
收藏 | 手机打开

超声手术导航技术研究:图像分割,标定及可视化

Netsai Khumdoung(吕丽明)  
【摘要】:与其它医学成像技术相比,超声成像具有安全性高、时间分辨率好等重要优势。由超声图像引导的介入式手术导航技术正日益成为临床医学的重要技术手段之一。在介入式手术过程中,超声导航技术跟踪超声图像探头的坐标位置,用于引导手术器械使之快速准确地达到目标位置。研究并实现基于双目视觉的超声引导介入是手术导航系统,需要面对三个主要技术挑战:第一,要保证导航系统的高度精确性,并能够准确地将身体内部状态与变化展现给屏幕旁的外科医生;第二,要在模糊的和固有斑点噪声的医学超声图像中准确分割出肿瘤部位;最后,要结合利用数据实现导航过程的可视化,对手术医生实时显示合适的信息。为了解决这些问题,本文进行了以下研究工作:首先,开发了一种手术器械尖端的标定方法。针对传统的基于最小二乘法(LS)标定方法对异常值敏感问题,提出了一种基于递推最大熵(RMC)准则的自适应标定方法。分析和实验表明,该方法对异常值具有较好鲁棒性,且标定精度较高。其次,通过结合局部相关熵和全局相关熵,提出了一种基于全局和局部相关熵的k均值(GLCK)图像分割算法。局部相关熵力在目标边界附近起主导作用,用来吸引水平集函数曲线达到目标边界;而全局相关熵力在远离目标边界时起主导作用。结果表明,GLCK模型提高了斑点噪声和边界模糊的图像在分割上的鲁棒性和精度,且计算时间也明显减少。最后,提出了一个综合的多模态可视化场景。我们设计了可以从任何位置观看的虚拟3D导航场景,包括跟踪的手术器械和实时2D超声图像平面的伪影表示。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R319

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 罗杨宇;徐静;鲁通;陈恳;李成荣;;基于磁定位器的手动三维超声图像标定[J];中国生物医学工程学报;2008年02期
2 刘洁,高上凯,李铮;三维Freehand超声血流测量系统中的单平面定标方法[J];北京生物医学工程;2001年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李文骏;丁辉;王广志;;基于N线模型的超声探头自动标定方法[J];中国生物医学工程学报;2014年02期
2 任亮;邱天爽;郭勇;;一种基于光学定位的超声探头标定方法[J];中国生物医学工程学报;2013年05期
3 朱立人;李文骏;丁辉;王广志;;一种提高N线模型探头标定精度的解算方法[J];中国生物医学工程学报;2012年03期
4 刘少丽;杨向东;吴聊;陈恳;;基于磁定位器的微创手术机器人空间定位方法研究[J];机械设计与制造;2011年12期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 本刊编辑部;;《中国肿瘤临床》文章荐读:恶性肿瘤的光学分子影像手术导航[J];中国肿瘤临床;2017年07期
2 向华;王纯巍;王广志;;手术导航中的三维注册方法[J];空军医学杂志;2011年03期
3 范真诚;张欣然;廖洪恩;;精准空间透视融合手术导航[J];中国医疗设备;2016年03期
4 穆晓兰,王满宁,宋志坚;手术导航中精度问题的探讨[J];中国微创外科杂志;2004年05期
5 张曦;张健;;基于双目立体视觉的手术导航脑部穿刺关键技术研究[J];计量与测试技术;2018年05期
6 陈飞;谢智歌;蔡晨贾农;徐凯;;基于超限学习机2.5D-3D配准的脊椎手术导航[J];计算机仿真;2017年11期
7 顾铁保;张泽锋;王彭;;3D技术打印个体化手术导航计划系统治疗原发性三叉神经痛[J];中国医疗设备;2015年11期
8 肖德明;计算机辅助骨科导航技术面临的主要问题[J];中华创伤骨科杂志;2005年07期
9 关志华,陈雷,王嘉陵;修补脑脊液鼻漏5例[J];临床耳鼻咽喉科杂志;2004年05期
10 周涛;;手术导航:微创医学的利器[J];中国高校科技与产业化;2009年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴峥峥;;手术导航助推眼科手术精准实施[A];2016年浙江省眼科学学术年会论文汇编[C];2016年
2 周慧芳;李寅炜;张艺丹;林明;庄艾;范先群;;计算机导航技术辅助下个体化治疗甲状腺相关眼病[A];2014浙江省眼科学术年会论文汇编[C];2014年
3 李鸣;陈康;;手术导航系统在数字化手术室中的应用[A];中华医学会医学工程学分会第十次学术年会暨2009中华临床医学工程及数字医学大会论文集[C];2009年
4 周振环;陈思平;陶笃纯;;手术导航的新进展和应用前景[A];首届全国医疗器械学术与产业论坛论文集[C];2002年
5 包尚联;尤剑颖;周堃;张宏杰;俎中良;俞燕明;史凯宁;王达;刘泽民;高嵩;肖桂平;;北京大学0.5T永磁MRI系统及相关技术的研究进展[A];中国仪器仪表学会医疗仪器分会第四次全国会员代表大会暨2009年学术年会论文集[C];2009年
6 王跃;陶玲;钱志余;;基于光学定位的神经外科手术导航系统关键技术研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
7 毕小琴;;基于数字化的口腔颌面外科护理新技术及进展[A];第十四次中国口腔颌面外科学术会议论文汇编[C];2018年
8 赵磊;徐进;;磁共振导航微创治疗系统及其临床应用[A];中国生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010中国生物医学工程学会学术大会壁报展示论文[C];2010年
9 杨成帅;沈舜尧;吴锦阳;张勇;张楚茜;张诗雷;;一种精确地下颌骨缺损的修复重建方法[A];第十四次中国口腔颌面外科学术会议论文汇编[C];2018年
10 张翼;宋志坚;;一种用于脊柱外科三维手术导航的配准方法研究[A];2008年医疗仪器学术年会暨理事会论文汇编[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 本报记者 吴苡婷;在人脑禁区擎起一盏生命探照灯[N];上海科技报;2017年
2 冯伟;“精确制导”的关节手术导航仪[N];中国医药报;2003年
3 杨兴云;微电极立体定向 手术导航系统导航[N];中国医药报;2004年
4 记者 戴丽昕;国产手术导航定位精确[N];上海科技报;2006年
5 徐敏;“手术导航”呼唤自主研发[N];解放日报;2003年
6 记者 顾泳;外科开刀有了“第三只眼”[N];解放日报;2009年
7 首席记者 何超群;投资7亿换来十年后的竞争力[N];绍兴日报;2016年
8 韩晖;加快自主创新步伐 不断提升核心竞争力[N];常州日报;2014年
中国博士188bet全文数据库 前10条
1 王建华;数字式红外手术导航仪关键技术研究[D];上海交通大学;2007年
2 闫士举;基于C形臂手术导航关键技术研究及系统实现[D];上海交通大学;2008年
3 马文娟;红外手术导航仪关键技术研究[D];上海交通大学;2010年
4 贺长宇;增强现实手术导航中的混合位姿跟踪技术及可视化应用研究[D];北京理工大学;2015年
5 张翼;脊柱外科手术导航关键技术的研究与系统建立[D];复旦大学;2008年
6 王宸昊;高精度颅颌面手术导航中的关键技术研究[D];上海交通大学;2012年
7 罗哲;融合术中超声的心血管植入物手术导航的关键技术研究[D];上海交通大学;2013年
8 薛远;三维数字图像相关的实时计算研究及生物医学应用[D];中国科学技术大学;2017年
9 关天培;基于金纳米棒的光声—荧光双模分子探针的制备及其在肝癌中的应用[D];南方医科大学;2017年
10 莫建清;面向微创手术规划的广义腔体数字化表达与分析方法[D];广东工业大学;2017年
中国硕士188bet全文数据库 前10条
1 崔智铭;肺穿刺导航的标记物定位研究与呼吸运动参数估计[D];东北大学;2017年
2 庄锦锋;基于肺穿刺手术导航的胸部解剖结构提取及路径规划研究[D];东北大学;2017年
3 Netsai Khumdoung(吕丽明);超声手术导航技术研究:图像分割,标定及可视化[D];大连理工大学;2018年
4 马帅依凡;基于人工标记的光学手术导航仪研究[D];山东大学;2017年
5 郑银强;红外手术导航仪的高精度定位理论与方法[D];上海交通大学;2009年
6 王跃;神经外科脑立体定向实时手术导航关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
7 朱永杰;超声图像引导下介入式手术导航关键技术研究[D];大连理工大学;2016年
8 向华;手术导航三维空间配准技术研究[D];清华大学;2012年
9 钮艳华;外科手术导航中的增强现实技术研究[D];浙江大学;2004年
10 黎鑫;数字化肝脏及手术导航软件的价值评估研究[D];湖南大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026