基于四維醫(yī)學(xué)圖像的心室壁力學(xué)分析.pdf

1、由于左心室是心臟最重要的動(dòng)力來源，很多對(duì)心臟的研究進(jìn)而可轉(zhuǎn)化為對(duì)左心室的研究分析。傳統(tǒng)的靜態(tài)分析存在的局限性又使基于四維圖像的左心室運(yùn)動(dòng)分析成為了研究熱點(diǎn)，尤其是對(duì)心室壁的力學(xué)分析。
　　 目前，力學(xué)分析中的主流方法是基于有限元的分析方法，但其中柔性體的連續(xù)位移場(chǎng)的求解、心肌纖維方向的定性估算等問題始終未能得到很好地解決。本文針對(duì)以上兩個(gè)主要問題，提出了一種以非均勻B樣條表面迭代模型為基礎(chǔ)的柔性體連續(xù)位移場(chǎng)的計(jì)算方法，并運(yùn)用PC

2、A分析實(shí)現(xiàn)了心室壁肌纖維方向的估算，最后對(duì)左心室應(yīng)力應(yīng)變的力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算和分析。
　　 本文主要的工作和取得的成果如下：
　　 (1)對(duì)各種形體模型進(jìn)行了研究分析，結(jié)果表明表面模型能更準(zhǔn)確地描述對(duì)象的形體，同時(shí)具有更低的復(fù)雜度，故本文構(gòu)建了基于左心室點(diǎn)分布模型的非均勻B樣條表面模型，作為后續(xù)的力學(xué)分析模型。
　　 (2)大多數(shù)學(xué)者通常采用有限單元匹配和局部插值法來獲取位移場(chǎng)，但獲得的結(jié)果在單元之間的連續(xù)性差，

3、也不符合柔性體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際規(guī)律。針對(duì)這一點(diǎn)本文提出了一種基于非均勻B樣條模型的整體插值方法，擬合出了整個(gè)柔性體連續(xù)的、光順的位移場(chǎng)，為后續(xù)的高精度的力學(xué)分析奠定了基礎(chǔ)。
　　 (3)心室壁組織各項(xiàng)異性的材料特點(diǎn)使得心肌壁纖維束方向成為心肌應(yīng)力應(yīng)變分析的重要約束，傳統(tǒng)的方法只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算、不具有個(gè)體適應(yīng)性，而本文提出了基于PCA的心肌壁纖維方向估計(jì)法，能根據(jù)個(gè)體實(shí)際情況進(jìn)行較準(zhǔn)確的計(jì)算。
　　 (4)本文還以計(jì)算得到的位移