导读:本文包含了计算机辅助导航系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:计算机辅助导航系统,骨科,手术
计算机辅助导航系统论文文献综述
黄璞,王倩[1]（2019）在《浅述计算机辅助导航系统应用于骨科的进展》一文中研究指出信息技术及医学研究的不断深入,计算机辅助外科手术在临床广泛应用。计算机辅助导航系统利用CT及MRI等技术获得疾病图像与数据,在计算机中处理,模拟手术过程,利用导航技术,实现叁维定位,为手术提供依据,保障手术的精确性。本文探讨导航系统工作原理及导航系统分类、计算机辅助导航技术在骨科手术中的应用。(本文来源于《心理月刊》期刊2019年20期）
刘念,张诗雷[2]（2018）在《计算机辅助导航系统结合叁维打印个体化钛板在眼眶-颧骨-上颌复合体陈旧性骨折修复中的应用》一文中研究指出研究目的:将计算机辅助导航系统与叁维打印预成型个体化钛板结合应用于眼眶-颧骨-上颌复合体陈旧性骨折修复治疗中,通过对骨折复位效果与手术精度的评价,探讨其临床应用价值。研究方法:收集外伤致单侧眼眶-颧骨-上颌复合体陈旧性骨折需手术治疗的患者5例,术前均行精确颌面部CT检查,重建颌面部叁维立体模型后利用计算机辅助模拟手术设计骨折修复手术方案,并结合方案使用叁维打印技术制备预塑形个体化钛板。术中利用计算机辅助导航系统实时跟踪手术器械与患者的位置,指导医师使用个体化钛板完成骨折复位固定。将术后CT与术前计划进行比较,计算位移误差与角度误差以评价手术精度。研究结果:手术均顺利完成,创伤小且无并发症,患者与手术医师均对手术效果满意。术后CT对比术前计划显示骨折复位与术前设计误差均小于1.5mm。研究结论:计算机辅助导航系统与叁维打印个体化钛板的结合使用可有效提高眼眶-颧骨-上颌复合体陈旧性骨折修复的手术精度,具有良好临床应用价值。(本文来源于《第十四次中国口腔颌面外科学术会议论文汇编》期刊2018-10-19）
徐律[3]（2018）在《基于增强现实的计算机辅助手术规划与导航系统关键技术及实验研究》一文中研究指出随着信息技术及数字医学的不断发展,计算机辅助手术已成为新一代临床手术的发展趋势,旨在提高手术精度、降低手术风险,实现精准与微创治疗。手术规划和导航技术是计算机辅助手术领域的研究热点,近年来已被广泛应用于临床手术。但目前国内外手术导航系统仅适用于穿刺、切割、钻孔等常规化手术操作,而在临床实践过程中,医生还面临着如何根据术前规划将3D打印个性化假体和(或)游离骨块在术中精确定位、植入或复位这一棘手问题。另一方面,当前手术导航还普遍存在直观性较差及操作连续性不足等缺点。为此,我们引入增强现实(Augmented Reality,AR)这一国际前沿技术,将手术规划及导航技术与其相结合,实现了基于增强现实的手术导航系统,有效地解决了这些困难。本文具体研究内容包括:1.在光线投射算法的基础上,采用基于GPU的OpenGL可编程管线技术,实现了高效快速、实时高质量的叁维体渲染。研究了叁维模型的任意轨迹虚拟切割技术,利用轮廓线生成算法获取模型切截面外形轮廓,再通过耳切(Ear Clipping)算法解决了模型切割后的封闭连续性问题。完成了针对临床口腔颌面外科、骨科手术实际需求的术前规划系统开发,并将其与自主研发的个性化定位导向模板智能设计系统进行集成,通过临床应用验证了该系统的实用性。2.提出了导航系统中手术器械尖点、轴线和面的标定算法,实现了空间配准、2D/3D实时交互导航等关键技术,并采用基于标准建模语言的同步机制和时序机制使导航系统具有良好的实时性。基于3D Slicer这一世界着名开源医学图像计算与可视化平台的系统架构,将自主研发的导航系统核心功能作为扩展模块与其集成,完成了手术导航系统软硬件开发及样机研制,并设计制造了系统精度检验装置,模型及尸体标本实验结果表明精度可以满足临床手术要求。3.提出了针对个性化假体与游离骨块的标定方法:利用基于点或面的配准算法,计算其在参考坐标系下的空间变换矩阵,然后根据导航系统空间配准链坐标变换关系,实现了术中实时跟踪与显示。模型实验表明仅凭医生经验徒手植入假体的整体平均误差为2.61±1.1mm,而使用本系统后的平均误差为0.70±0.27mm。同时,利用该系统成功完成了骨盆肿瘤切除和保肢重建临床实验,术后结果表明系统为骨肿瘤的精确切除和个性化假体的精准植入提供了有力保障。4.提出了光学摄影测量标定算法,建立了头盔显示器(HMD)参考坐标系与患者实体坐标系之间的空间变换关系,从而将术前规划的虚拟图像信息、实时导航信息以及真实的手术场景,在医生佩戴的光学透视式头盔显示器前融为一体并实时匹配。系统精度验证实验结果表明目标点的平均距离误差为1.04±0.09mm,轴向孔平均角度误差为1.07±0.05°,能够满足临床要求。同时,骨盆骶髂关节螺钉植入的尸体标本实验验证了该系统的可靠性。本文研究与开发了基于增强现实的手术规划与导航系统,建立了数字化一体平台,实现了图像引导个性化假体、游离骨块的精准切除、植入或复位等操作,特别是利用增强现实技术,解决了目前传统手术导航系统普遍存在虚实融合性及实时交互性较差等诸多弊端,为我国个性化、数字化、精确化与微创化的外科手术提供了新技术方法。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-04-01）
邵艳虹,郦美玲[4]（2018）在《应用计算机辅助导航系统行颧骨骨折整复术的护理》一文中研究指出对13例应用计算机辅助导航系统行颧骨骨折整复术病人的围术期护理经验进行回顾性总结。护理重点包括:做好术前准备工作,对病人的心理状况进行评估,针对不同的心理问题进行个性化宣教,术后密切观察病人的切口情况,做好口腔护理,指导病人正确饮食和张口训练。术后病人恢复了骨折部位的结构及面部轮廓,达到了精确复位的目的,实现了面部对称,且无术后并发症发生,均治愈出院。(本文来源于《全科护理》期刊2018年02期）
黄伟萍,韦孟宇,杜民,高钦泉[5]（2018）在《基于增强现实的计算机辅助微创手术导航系统》一文中研究指出计算机辅助导航技术在微创手术中扮演着越来越重要角色。针对微创手术的病灶复杂解剖位置以及内窥镜视野的局限性,设计开发了一套基于增强现实的计算机辅助微创手术导航系统。系统首先实现将术前影像重建的3D模型与患者术中视野中的真实器官组织配准重合,然后基于立体内窥镜的视觉跟踪技术来实时获取内窥镜的运动姿态,根据多自由度的变换矩阵使3D模型与真实目标实时重合,以此来定位手术内窥镜的位置,为手术推进提供增强现实的"地图"导航,提高手术操作的精准度。通过仿真实验验证,该系统具有良好的视觉导航效果。(本文来源于《信息技术与网络安全》期刊2018年01期）
张斌,程慧娜,周青[6]（2017）在《计算机辅助导航系统在颞下颌关节强直手术中应用研究》一文中研究指出目的探讨计算机辅助导航系统(computer assisted navigation system,CANS)用于颞下颌关节强直手术的疗效。方法对10个正常成人头颅标本的20侧颞下颌关节确定关节窝顶点、髁突头顶点等11个点作为测量点,用游标卡尺对头颅标本关节窝内外径、前后径等12个距离进行实际测量;对头颅标本行256排螺旋CT扫描,应用Surgicase5.0软件在CT影像测量上述距离。将实际测量数据与CT影像数据进行两两配对比较分析,差异无统计学意义(P>0.05),验证了两种测量方法的等效性。在此基础上,选择2015年9月至2017年3月来中国医科大学附属口腔医院口腔颌面外科就诊的经临床及影像学检查确诊为双侧骨性颞下颌关节强直的患者10例,将其术前CT影像数据导入Brain LAB计算机导航系统工作站进行模拟设计,数字化重建关节窝形态并对相关指标进行测量。术后复查CT并测量相关数据,将测得数据与术前模拟数据进行比较分析,评价CANS引导颞下颌关节骨性强直手术的应用疗效。结果 10例患者术后均无并发症发生,张口度为35~40 mm,未发现复发病例。术后CT测量数据与术前设计吻合,实际截骨数据与术前模拟截骨数据相比,差异无统计学意义(P>0.05)。结论在颞下颌关节成形术中,CANS可明确截骨范围,对周围重要解剖结构可进行定位及保护,减少术中和术后并发症的发生。(本文来源于《中国实用口腔科杂志》期刊2017年10期）
徐彬,徐峰,李涛,张同会,杨楚枫[7]（2017）在《计算机辅助导航系统下取出头枕部子弹1例报道》一文中研究指出计算机辅助导航系统(computer assisted naviga tion system,CANS)已成功应用到外科手术的诸多领域,为临床上多种手术的开展提供了可能与保障;与传统手术相比,CANS具有更精确、更安全、更微创的优势;将计算机辅助导航系统应用到枪击伤子弹取出手术中,国内外的报道并不多见,但这势必会为战伤子弹取出提供新的思路与方法。2016年5月,本(本文来源于《中国矫形外科杂志》期刊2017年10期）
吴薇薇[8]（2017）在《肝肿瘤热消融治疗计算机辅助导航系统关键技术研究》一文中研究指出肿瘤热消融治疗作为一种微创治疗方法,已成为临床常规肝癌治疗方法之一,其原理是在医学影像的引导下将(微波/射频)热消融针经皮插入肿瘤内部,通过高温加热使肿瘤组织完全性凝固坏死。目前肿瘤热消融治疗仍存有很多问题有待解决,研究客观、科学、定量的热消融计算机辅助治疗技术有着重要意义。本课题研究肝肿瘤热消融治疗计算机辅助导航系统及关键技术,从基于腹部CT扫描图像的肝脏、肿瘤及血管系统的自动化分割和热消融针穿刺路径的计算机辅助规划等关键技术入手,设计开发了肝肿瘤热消融治疗计算机辅助规划系统,以期提高肿瘤热消融治疗的有效性和安全性。主要研究内容如下:(1)CT图像的肝脏自动分割方法研究。以叁维CT图像为研究对象,提出一种基于简单线性迭代聚类和图割算法的叁维肝脏快速自动分割方法。该方法通过最大投影密度和基于直方图分析的自适应阈值算法自动提取肝脏感兴趣区域。之后采用简单线性迭代算法生成肝脏感兴趣区域超体素。以超体素为基本单元构建无向加权图,自动选取肝脏及背景种子点,采用高斯混合模型估计肝脏区域灰度概率分布模型,实现基于叁维图割算法的自动化分割。实验结果表明该方法可用于CT图像叁维肝脏的快速自动分割。在保障了分割准确度的同时,极大地提高了分割效率。(2)CT图像的肝肿瘤半自动分割方法研究。以叁维CT图像为研究对象,提出一种基于空间约束核模糊聚类和图割算法的叁维肝肿瘤快速半自动分割方法。该方法通过人工选取单一种子点,采用置信连接区域生长算法自动提取肿瘤感兴趣区域。利用基于空间约束的核模糊聚类算法计算肝肿瘤及背景区域灰度概率分布。针对传统图割算法的不足,结合图像灰度信息、梯度信息以及空间信息构建新的图割能量函数,实现基于叁维图割算法的自动化分割。实验结果表明该方法可用于CT图像叁维肝肿瘤的快速半自动分割,极大减少了人工交互过程,提高了图割算法的准确度和鲁棒性。(3)CT图像的肝脏血管系统自动分割方法研究。以叁维CT图像为研究对象,提出一种基于Hessian矩阵和图割算法的叁维肝脏血管系统快速自动分割方法。该方法通过非线性灰度转换和动态阈值算法自动提取肝脏血管可能区域。结合基于Hessian矩阵的血管增强滤波算法计算血管及背景区域概率分布。针对传统图割算法的不足,自动选取血管种子点,结合图像灰度信息及基于Hessian矩阵的血管形状约束信息等构建新的图割能量函数,实现基于叁维图割算法的自动化分割。实验结果表明该方法可用于CT图像叁维肝脏血管系统的快速自动分割。在保障了分割准确度的同时,极大地提高了分割效率。(4)计算机辅助肝肿瘤热消融治疗规划系统的研制。基于以上提出的CT图像叁维肝脏、肝肿瘤及肝脏血管系统自动化分割方法,利用ITK、VTK、OpenCV、MITK等开源图像处理工具包,设计开发一套肝癌热消融治疗计算机辅助规划系统。该系统通过对CT图像中肝肿瘤及周边结构组织进行快速自动化分割及叁维重建,建立叁维腹部空间可视化模型。在此基础上,通过人机交互辅助医师进行消融针穿刺路径规划,以确保避开骨骼、大血管等关键位置。该系统可有效提高热消融针穿刺路径规划的直观性和科学性,提高医师制定规划方案的效率。(本文来源于《北京工业大学》期刊2017-03-01）
徐旭[9]（2016）在《计算机辅助导航系统在单侧颧骨复合体骨折复位治疗中的初步应用研究》一文中研究指出目的:总体评价计算机辅助导航系统在单侧颧骨复合体骨折复位治疗中的临床应用价值及优缺点。通过色谱分析法整体评价骨折复位的效果,评价复位手术精确度和手术效果,探讨导航系统应用的适应症和局限性,总结技术流程及临床操作要点。方法:选择外伤致单侧颧骨复合体骨折需手术治疗的患者5例,术前均常规行精细颌面部CT检查,应用BrainLab Iplan CMF 3.0软件或Surgicase CMF 5.0软件对颌面部CT数据进行分割、叁维重建、镜像、虚拟手术等术前规划设计,术中采用BrainLab导航系统实时引导和验证颧骨复合体骨折等部位的复位。术后48-72h复查的颌面部CT数据与术前规划数据通过Geomagic studio12.0软件进行分析处理,进行叁维色谱分析对比,评估颧骨复合体真实就位点与虚拟设计复位点的吻合度,整体评价患侧颧骨复合体骨折手术的复位效果,探讨复位手术精确度和导航误差,术后随访6-24个月,通过复查颜面部对称性、观察并发症、自评术后满意度进行手术效果评价;并探讨导航系统应用的适应症和局限性;总结技术流程及临床操作要点。结果:所有患者均顺利完成了术前颌面CT数据的术前规划设计,术中通过BrainLab导航系统的辅助,实现了实时精确导航,明确了骨折复位的位置,引导和验证了患侧颧骨复合体重要部位的定位和复位,完成了患侧颧骨复合体骨折精确复位固定等手术治疗,术后叁维色谱分析评价患侧颧骨复合体骨折复位整体偏差均<2mm,复位手术精确度高,术后CT复查示重建外形与术前设计基本一致,术后.6-24个月(平均12.8个月)随访复查健患侧颜面部基本对称,张口度等相关功能都得到了很大的改善,未发现明显并发症,术后患者自评满意度高,手术效果良好。结论:1.计算机辅助导航系统可以完成术前手术方案设计、术中实时导航;可引导患侧颧骨复合体骨折块的移动和验证骨折块的精确复位。对单侧颧骨复合体骨折复位治疗有明确的指导意义且使复位手术精确度高。2.叁维色谱分析对于形态复杂的单侧颧骨复合体骨折复位效果的整体评价较为客观真实、系统全面。3.计算机辅助导航系统用于辅助单侧颧骨复合体骨折复位治疗,具有较广的使用适应症和一定的应用局限性。4.导航过程包括术前设计和术中导航两步骤,均有严格的技术流程和重要的临床要点。术前术中规范应用计算机辅助导航系统,可提高单侧颧骨复合体骨折复位治疗的精确性、安全性。5.计算机辅助导航系统可显着提高单侧颧骨复合体骨折复位治疗的精确性,有效减少并发症,恢复相关功能和面部对称性,提高术后满意度,是一种有效的单侧颧骨复合体骨折复位治疗的辅助方法。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-10-01）
杨昆[10]（2016）在《基于计算机辅助手术导航系统的2D-3D图像配准的研究》一文中研究指出计算机辅助手术导航系统一般将术前得到的二维图像序列进行叁维重建得到可视化的叁维解剖结构图。在现有的导航系统中,医生在术前可以在解剖结构图里规划手术路径,却很难将术中获取的图像信息和术前获得的结构图信息结合起来,随时调整、甚至重新规划真实的手术路径。超声图像在临床中的广泛运用归功于它实时的优点。而其缺点也较为明显：图中会存在一定的噪声；图像的范围较为有限;探测的距离越远,精度会下降。如果在计算机辅助手术导航系统中将术中的超声图像和术前的CT图像优势互补,可以及时跟踪观察术中脏器的情况。国外研究、应用在术中采用叁维的超声引导的较多。而国内则广泛使用二维的超声图像。在这个基础上,本文讨论并实现了一个基于计算机辅助手术导航系统的2D-3D医学图像配准系统。从而可以将术前得到的CT体模型图像和术中得到的超声图像进行配准.从而给医生提供直观的帮助。本文主要探讨了配准系统中的几个主要的算法原理及其实现方法。这些算法包括：超声图像仿真算法、超声图像滤波算法以及图像配准算法。在超声图像仿真算法中,本文介绍了一种超声图像的采集模型以及超声图像的噪声产生模型。它包括叁个步骤：超声图像的采样、图像噪声的加入、图像空白的插值等等。超声图像仿真算法为评价滤波算法的效果提供客观标准提供了可能。在超声图像滤波算法中,本文介绍了两类算法：基于数学形态学的滤波算法和基于中值滤波的滤波算法。基于数学形态学的滤波算法主要运用了腐蚀和膨胀两个算子,得到新的Open-By-Reconstruction算子。这个算子可以在维持原图像灰度值大体不变的情况下,消除图像中的高亮点。而基于中值滤波器的滤波法又分为叁种算法：标准中值滤波法、多级中值滤波法、自适应权值中值滤波法。在图像配准算法中,本文介绍了两种优化算法：Powell算法和粒子群算法。这两种算法都可以在搜索空间中自主地找到最优解。以获得图像配准的各种参数。最后根据这些配准的参数,求出CT体模型图像空间和真实的世界空间之间的对应关系函数。以实现最终的实时配准。(本文来源于《东南大学》期刊2016-04-16）
计算机辅助导航系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研究目的:将计算机辅助导航系统与叁维打印预成型个体化钛板结合应用于眼眶-颧骨-上颌复合体陈旧性骨折修复治疗中,通过对骨折复位效果与手术精度的评价,探讨其临床应用价值。研究方法:收集外伤致单侧眼眶-颧骨-上颌复合体陈旧性骨折需手术治疗的患者5例,术前均行精确颌面部CT检查,重建颌面部叁维立体模型后利用计算机辅助模拟手术设计骨折修复手术方案,并结合方案使用叁维打印技术制备预塑形个体化钛板。术中利用计算机辅助导航系统实时跟踪手术器械与患者的位置,指导医师使用个体化钛板完成骨折复位固定。将术后CT与术前计划进行比较,计算位移误差与角度误差以评价手术精度。研究结果:手术均顺利完成,创伤小且无并发症,患者与手术医师均对手术效果满意。术后CT对比术前计划显示骨折复位与术前设计误差均小于1.5mm。研究结论:计算机辅助导航系统与叁维打印个体化钛板的结合使用可有效提高眼眶-颧骨-上颌复合体陈旧性骨折修复的手术精度,具有良好临床应用价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
计算机辅助导航系统论文参考文献
[1].黄璞,王倩.浅述计算机辅助导航系统应用于骨科的进展[J].心理月刊.2019
[2].刘念,张诗雷.计算机辅助导航系统结合叁维打印个体化钛板在眼眶-颧骨-上颌复合体陈旧性骨折修复中的应用[C].第十四次中国口腔颌面外科学术会议论文汇编.2018
[3].徐律.基于增强现实的计算机辅助手术规划与导航系统关键技术及实验研究[D].上海交通大学.2018
[4].邵艳虹,郦美玲.应用计算机辅助导航系统行颧骨骨折整复术的护理[J].全科护理.2018
[5].黄伟萍,韦孟宇,杜民,高钦泉.基于增强现实的计算机辅助微创手术导航系统[J].信息技术与网络安全.2018
[6].张斌,程慧娜,周青.计算机辅助导航系统在颞下颌关节强直手术中应用研究[J].中国实用口腔科杂志.2017
[7].徐彬,徐峰,李涛,张同会,杨楚枫.计算机辅助导航系统下取出头枕部子弹1例报道[J].中国矫形外科杂志.2017
[8].吴薇薇.肝肿瘤热消融治疗计算机辅助导航系统关键技术研究[D].北京工业大学.2017
[9].徐旭.计算机辅助导航系统在单侧颧骨复合体骨折复位治疗中的初步应用研究[D].浙江大学.2016
[10].杨昆.基于计算机辅助手术导航系统的2D-3D图像配准的研究[D].东南大学.2016