【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及软组织模拟，尤其是涉及一种基于有限元弹簧的软组织形变模拟方法。
技术介绍
1、由于医疗技术进步和手术复杂度提高，近年来医院对医生手术技能要求不断提高但传统手术训练模式成本高、效率低，其根本原因在于无法重复使用的训练材料以及材料与人体存在差异。
2、近年来基于计算机图形学以及计算机硬件条件的发展，虚拟手术系统利用计算机技术构建三维虚拟环境借助医学图像建立人体器官模型通过触觉和视觉设备模拟手术过程,使医生获得逼真的训练体验，极大程度提高效率与降低成本。
3、手术模拟系统最终实现效果需要在真实性和实时性之间做权衡，为了实现实时交互的真实感，增强虚拟手术训练的实际价值，软组织的模拟是其核心，而软组织建模的关键是能否实时、真实地模拟软组织的变形。
4、在虚拟手术系统力学模型的构建中，最常用的就是质点弹簧模型(msm)和有限元模型，质点弹簧模型构造简单，计算速度快，实时性好，但是具有稳定性差，形变范围大时易产生模型坍塌、形变恢复慢等问题。有限元模型(fem)将模型离散为单元,逐单元分析后综合，模拟精...
【技术保护点】
1.一种基于有限元弹簧的软组织形变模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于有限元弹簧的软组织形变模拟方法，其特征在于，所述结构弹簧分布在水平方向和垂直方向，各个结构弹簧的两端均设有质点，所述弯曲弹簧位于中间具有一个质点的两个质点之间，所述剪切弹簧连接对角方向上的两个质点。
3.根据权利要求1所述的一种基于有限元弹簧的软组织形变模拟方法，其特征在于，所述弹簧的弹性系数的分段函数表达式为：
4.根据权利要求3所述的一种基于有限元弹簧的软组织形变模拟方法，其特征在于，所述阻尼器的阻尼系数的计算表达式为：>
5.根据权利...
【技术特征摘要】
1.一种基于有限元弹簧的软组织形变模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于有限元弹簧的软组织形变模拟方法，其特征在于，所述结构弹簧分布在水平方向和垂直方向，各个结构弹簧的两端均设有质点，所述弯曲弹簧位于中间具有一个质点的两个质点之间，所述剪切弹簧连接对角方向上的两个质点。
3.根据权利要求1所述的一种基于有限元弹簧的软组织形变模拟方法，其特征在于，所述弹簧的弹性系数的分段函数表达式为：
4.根据权利要求3所述的一种基于有限元弹簧的软组织形变模拟方法，其特征在于，所述阻尼器的阻尼系数的计算表达式为：
5.根据权利要求3所述的一种基于有限元弹簧的软组织形变模拟方法，其特征在于，所述软组织弹簧模型中弹簧施加的弹力的计算表达式为：
6.根据权利要求3所述的一种基于有限元弹簧的软组织形变模拟方法，其特征在于，所述模拟软组织的形变过程具体为：在虚拟环境中...
【专利技术属性】
技术研发人员：王金武，吴淏，徐彼得，杨涵，刘海涛，皇艳波，吴云成，李娅，崔珈铭，马振江，孔维泽，戴尅戎，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属第九人民医院，
类型：发明
国别省市：
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