高保真电视胸腔镜肺叶切除术模拟

电视胸腔镜(VATS, Video-assisted thoracoscopic surgery)肺叶切除术仿真系统对外科医生手术培训及规划具有重要价值。为实现高保真电视胸腔镜肺叶切除术的模拟,设计了一套有效模拟VATS手术过程中不同手术操作的肺叶切除术模拟器。采用基于位置的动力学仿真框架实现了手术器械-软组织和软组织间交互作用、软组织切割以及手术缝合操作引起的变形模拟;并采用了Marching Cubes算法对模型进行面绘制,尤其是切割操作的渲染;使用GPU并行计算的方法加速手术模拟和面绘制。实验结果表明,本文方法可实现高保真、稳定、高效的VATS手术仿真效果。     

一种基于OpenHaptic的软组织有限元形变模型

OpenHaptic是基于PhanToM设备的力反馈模拟编程环境,与原来常用的GHOST SDK编程环境相比有着不可替代的优势;因此,在OpenHaptic环境下进行力反馈相关研究具有十分重要的意义。充分探究了采用OpenHaptic进行空间力反馈模拟的实现方法,在分析现有软组织形变模拟方法的基础上,根据软组织形变模拟对真实感与实时性的要求,建立了一种基于有限元计算模型的形变处理方法。实验结果表明软组织有限元形变模型在OpenHaptic环境下完全满足软组织形变模拟的真实感与实时性要求。较早地探究基于OpenHaptic环境的虚拟手术相关实现技术并做出相应的研究成果对于基于OpenHaptic环境的虚拟手术相关研究具有重要的参考价值。     

正畸手术模拟与术后容貌预测可视化系统

为获得低辐射、低成本和实时性等性能,开发了一个正畸手术模拟与术后容貌预测可视化系统.通过采集三张正交X线片和一个三维面部网格模型,该系统使用特定的配准技术,利用径向基变形算法,采用一种基于棱柱的三角网格分割算法,实现了头骨重建,模拟了复杂的截骨术,完成了头骨与面部的匹配,并预测了术后患者容貌.临床病例的仿真实验表明本系统可为正畸医生制定手术计划和实施手术提供帮助.     

手术模拟中软组织变形的实时有限元新算法

提出了一种模拟软组织变形的实时有限元新算法。该算法成功地扩展了实时有限元法,这能够处理手术中经常发生的软组织非线性变形和拓扑变化,从而为手术模拟提供了更好的物理真上分手术区域和非手术区域,在其中分别采用不同的有限元模型,同时利用预处理方法,使混合模型的有限元方程的阶数大数降低,,以至可做时处理。本文给出该算法二维情况下的应实用例,验玉的算法的有效性。     

面向支撑喉镜下声带手术的虚拟仿真系统

创建了一套具有力感觉的面向支撑喉镜声带手术的虚拟仿真系统,模拟了实际手术中的狭长操作环境,建立了声带、喉镜和手术工具的几何模型。在进一步构建声带物理模型和计算模型的基础上,仿真了声带在虚拟手术工具作用下的粘弹性变形过程,并通过碰撞检测模块的建立,实现了虚拟工具之间"体与体"的碰撞检测。     

基于软组织形变力学信息虚拟手术力反馈过程仿真

为了更好的实现对真实手术的力触觉模拟,利用质点弹簧模型建立了人体软组织的力学模型;应用四阶龙格库塔法解决了力学模型的计算问题;基于模块化设计思想完成了力反馈设备的设计;将力反馈设备通过ADAMS平台建模与力学算法程序相连接,实现了力学信息的传送过程和力反馈设备终端获取力学信息的模拟,该仿真对整个力反馈过程的进行实现了验证。仿真结果表明:力反馈设备可以实时获取力学信息。该项研究将虚拟现实与虚拟样机技术相结合,基于力反馈器虚拟设计实现力反馈过程的仿真模拟,为虚拟手术系统前期设计提供参考和设计依据。     

一种基于四面体的软组织切割算法

手术仿真系统可以进行新的手术式的培训，也可以用来预演手术的整个过程以便事先发现手术中的问题，作为一个特殊的ＶＲ系统，手术仿真系统要求能够对手过程中的切割和缝合进行模拟，本文提出了一种在于局部处理的软件切割算法，可以较好地完成对于以四面体作为基元的有限元模型的实切割任务。     

基于64排CT数据的肝胆虚拟手术系统的研究

虚拟手术是虚拟现实技术在医学领域的重要应用,可以用于术前对手术过程的模拟,提高手术的成功率,降低医疗成本.论述并设计了一种基于64排CT数据的肝胆虚拟手术系统,而且分别对该系统中图像分割、图像配准、3D可视化以及虚拟切割等关键技术进行了深入的探讨与研究.给出了手术刀虚拟切割肝脏及内部管道的实验结果,结果表明,该系统对制定合理的手术预案具有重要的临床价值.     

人工晶体植入状态的三维数值模拟分析

白内障手术人工晶体植入过程及运行状态与术后远期后囊膜浑浊有显著的相关性。论文针对疏水性丙烯酸酯折叠式Acrysof和亲水性丙烯酸酯折叠式Akreos两种人工晶体,利用有限元数值模拟技术分析了晶体植入囊袋的过程及运行状态。三维数值模拟结果显示,人工晶体植入后囊膜出现褶皱的区域和术后远期后囊膜浑浊的调查研究结果相吻合。模拟结果表明人工晶体的结构特征是造成后发性白内障的重要原因,对人工晶体的结构优化是解决后发性白内障的重要方面。采用实验联合数值模拟计算的材料参数识别新方法,解决了人工晶体的材料参数识别问题。     

集成图形和力觉交互的牙齿探诊模拟系统开发

研究目的是开发具有力觉显示功能的虚拟现实系统，培训牙科医生进行牙体探查操作。通过分析牙科手术临床操作的特征和培训现状，提出了基于虚拟现实技术的培训方案。采用力觉交互设备Phantom，基于Windows2000建立了试验平台，实现了两种典型接触交互操作的模拟：探针对牙齿表面不同组织区域进行探查和利用探针去除牙面软沉积物。文章重点讨论力觉显示系统的硬件和软件体系结构，牙齿和工具的建模方法，以及保证仿真实时性的方法。实验证明该系统可以比较逼真的模拟牙齿探查的手术操作，为培训牙科医生提供了一种新的途径。     

某装甲兵部队作战决策支持原型系统研究

从装甲兵部队作战需求出发，科学地分析了装甲兵部队作战决策的过程和本质，并将装甲兵部队作战实体行为高度抽象为“能力”、“行动”和“使命”三大要素，确定了“人”、“机”职责分工和相互协作机制，提出了构建装甲兵部队作战决策支持系统的基本构想，建立了相应的数据库、模型库、知识库，开发了“装甲兵部队作战决策支持原型系统”。     

基于知识的实时数据库管理系统

在能源管理(EMS)中的SCADA系统, 其运行基础是实时数据库。本文提出了对实时数据库进行管理的RDBMS系统, 介绍了RDBMS的构成, 处理思想和实现的方法。     

Enterprise Development and Enterprise Innovation Management Support System Under the Background of Interne

1　IntroductionThe research of Enterprise Management Information System under the background ofINTERNET has been an important problem for discussion in many fields such asmanagement science,natural science and systems engineering.But up to now it onlyfocuses on how to obtain and issue information,it doesn′t cover the innovation enterprisedevelopment under INTERNET facing and the problem how to support the innovation.This paper analyses the reform of enterprise development and discusse…     

基于GIS、GPS与OR集成技术的供应链管理系统

阐述地理信息系统GIS(Geographical Information System)、GPS(Global Position System)、运筹OR(Operation Research)技术的基本特征，相互关系以及以三种技术为基础的供应链集成系统，应用前景广阔。     

光纤制导与潜空导弹

概括分析了光纤制导技术的特点,综述了光纤制导技术的作战应用和国外正在开发研制的光纤导弹.概述了潜艇出海作战的主要空中威胁特点和国外现有的几种潜空导弹.综合比较表明,光纤制导的潜空导弹在作战性能和效费比上都是一种值得选择的发展途径.     

基于DEA的中国铁路运营绩效分析及评价

研究通过DEA分析分两个阶段考察了中国铁路的绩效。分析1949~1978年整个行业运营效率,发现中国铁路在解放后到60年代初期间的运营效率提升明显,60年代中期以后到改革开放前的效率水平具有波动性。1965年以前劳动利用效率相对较高,70年代初最差。同时,改革开放前中国铁路的产出效率很高。改革开放后到80年代中期的相对效率水平为上升趋势,但80年代末以来的运营绩效没有得到进一步改善,其中劳动力、营业里程等没有得到充分利用。虽然客车得到了充分利用,但客运能力不足的矛盾相当突出。劳动力的相对效率下降,营业里程相对效率提高,而机车的相对利用效率变化不大,货车1994年以后的利用效率相对较差,改革开放后的投入产出效率几乎没有变化。90年代虽然铁路行业技术水平提高以及铁路不断提速,但并未导致整体铁路运营效率同比的增长。     

关于灰色模型的累加生成效果

基于 GM (1 ,1 )灰色模型的理论背景 ,以级差格式探讨了 GM (1 ,1 )模型精度 ,研究结果表明 ,灰色模型的累加生成能“增强”规律性 ,可改善结果的随机性 ,具有良好的抗噪性 .     

基于CSP的Job shop调度算法研究

针对一类典型的约束满足问题——Job shop调度问题，提出一种CSP调度算法框架，详细讨论CSP调度算法中的工序开始时间窗、一致性预处理、搜索空间概率模型、工序排序启发、开工时间排序启发的求解方法。仿真结果表明CSP调度算法在较小的计算时间代价下，获得了FT10标准调度问题的近优解。     

处突维稳行为建模仿真方法研究

非战争军事行动能力建设是我军建设的一个重要内容。目前极少有针对非战争军事行动的建模仿真研究。基于描述任务逻辑理论建立了一个计算机生成群体兵力模型GCGF。该模型具有层次结构,适宜描述不同规模的群体。并采用该模型对处突维稳型非战争军事行动进行了分析研究,军事群体对象能够正确做出符合处突原则的反应,效果良好,达到了预期目的。     

基于DEA中国大型承包商经营效率相对有效性分析

采用DEA模型对2005～2006年沪深股市建筑业板块31家大型承包商群体运营效率进行了评价,发现总体而言保持了较高运行效率,2006年较之2005年有所提高,2年问DEA有效的承包商数量均各为14家,有11家2年来均有效.对DEA有效承包商进行优化比较发现,金螳螂连续2年排名第1,可以作为其他承包商学习的标杆.通过对非DEA有效的承包商分析,以2006年为例给出了其输入变量可以减少的比例.通过规模收益分析发现,2006年规模收益显著提高.通过对国营与民营承包商对比分析发现,无论是从DEA有效的承包商相对占有率、最优经营效率排序还是从规模收益上看,民营承包商均显著优于国有承包商.