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摘要
目前还没有针对黏膜钳力交互的颅底肿瘤形变研究,黏膜钳作为鼻-颅底手术的主要工具之一,研究其虚拟仿真可以为鼻-颅底虚拟手术系统提供技术支撑.首先,基于CT重建颅底脊索瘤模型,参照实物建立黏膜钳模型;其次,根据碰撞点与三角面片的位置关系进行精确碰撞检测;再次,根据碰撞点与三角面片顶点的距离的比例将外力分配到顶点上;从次,基于Voigt模型模拟肿瘤形变,采用4阶龙格-库塔法求解动力学方程;最后,基于Geomagic Touch设备与弹簧-阻尼器模型实现力反馈.实验所用脊索瘤模型有2 601个顶点,在CPU i7-9700K, GPU 1660Ti环境下的实验结果表明,形变效果符合软组织的黏弹性、应力-应变非线性与应变滞后性,形变帧速超过60帧/s,达到实时性要求,针对17位医师的问卷调查也获得了较好评价.
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