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lanhaibuo - 2019/11/18 23:25:18
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适用专业:生物医学工程
适用年级:大学
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论文编号:216625

资料简介:
髋关节医学影像分析软件的开发,毕业论文,共50页,21661字,附任务书、开题报告、外文翻译、答辩文稿等。
摘要
全髋关节置换术(THR)是一种以髋关节植入物取代病变髋关节的外科手术。由于每个人的髋关节的大小和形状差异很大,而植入物与髋关节的匹配程度对手术效果影响很大,所以为病人选择合适的植入物至关重要。我们开发了一套髋关节医学影像分析软件,来辅助植入物选型。
基于需求分析,软件分为图像读入与显示模块、图像预处理模块、图像分割模块、三维重建及交互模块、特征参数测量模块、假体模板模拟装配模块以及Leap Motion体感交互模块七个模块,并对各模块设计依据,主要功能,实现方法以及操作方法进行了详细的描述。
开发完成的软件以通用的DICOM格式医学影像为研究对象,对采集和筛选出的髋关节影像信息,利用VTK函数库进行三维重建,构建髋关节模型,来研究髋关节特性。软件通过标定股骨体轴、股骨颈轴与股骨头拟合圆心三个特征线或点,以及测量股骨头半径、股骨头偏移距离、股骨颈偏移角、股股骨体髓腔内径等特征值,来描述髋关节的特征。同时,软件还支持将髋关节植入物外形以模板形式导入,通过交互,可在平面图像中模拟植入物与股骨装配的过程,并可直观的观察装配效果,从而进行髋关节植入物的选型。考虑到用户不方便使用鼠标的情况,基于体感控制的交互模式也被引入系统中。
完成该软件系统的开发以后,本文从软件的有效性、稳定性两个方面进行了验证。结果表明本软件可以基本完成开发目标,并能保证一定的准确性。
关键词:髋关节,三维重建, VTK, 特征值测量,植入物选型

摘要    I
ABSTRACT    II
1  绪论    1
1.1项目背景    1
1.2 国内外研究现状    2
1.3课题研究目的    4
1.4 课题研究内容    4
2  髋关节医学影像分析软件的需求分析及功能设计    6
2.1.    软件的需求分析    6
2.1.1.    需求分析总体思路    6
2.1.2.    髋关节医学影像分析软件的需求描述    6
2.1.3.    软件的功能需求分析    7
2.1.4.    软件的性能需求分析    7
2.1.5.    软件的可靠性需求分析    8
2.1.6.    软件的界面需求分析    8
2.1.7.    软件的交互模式需求分析    8
2.2.    软件的配置    8
2.2.1.    软件开发平台    8
2.2.2.    软件开发语言    10
2.3.    软件的功能描述    10
2.4.    软件的功能模块划分及设计    11
2.4.1图像读入显示模块的设计    12
2.4.2图像预处理模块的设计    12
2.4.3图像分割模块的设计    12
2.4.4三维重建及交互模块的设计    13
2.4.5特征参数测量模块的设计    14
2.4.6假体模板模拟装配模块    16
2.4.7 Leap Motion体感交互模块    16
2.5.    本章小结    16
3  髋关节医学影像分析软件的各模块关键算法设计及功能实现    17
3.1 软件主界面设计    17
3.1 软件图像读入与显示模块的实现    18
3.2 图像预处理模块的实现    20
3.3 图像分割模块的实现    20
3.4 三维重建及交互模块的实现    21
3.5 图像测量模块的实现与操作说明    21
3.6假体模板模拟装配模块的实现与操作说明    25
3.7 LEAP MOTION体感交互模块的实现与操作说明    26
4  髋关节医学影像分析软件的系统验证    27
4.1软件系统的有效性验证    27
4.2软件系统的稳定性验证    34
结论与展望    36
致谢    38
参考文献    39

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毕业论文-髋关节医学影像分析软件的开发


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