基于计算机图形处理与有限元仿真的前列腺穿刺变形模拟

摘要

前列腺癌近距离放射治疗是有效治疗前列腺癌的一种微创治疗方法,然而在手术针向前列腺内部植入放射性粒子的过程中,前列腺和周围软组织器官的变形会导致粒子植入偏差.运用计算机图像处理与有限元仿真技术,使用患者术前的核磁图像,结合盆腔解剖学知识和三维重建技术,建立前列腺器官群有限元模型,并对粒子植入手术过程进行术前的有限元模拟计算,从而得到目标位置的变形量.有限元计算中的输入量均由实验数据结合有限元软件反求获得.结果表明,模型的穿刺变形量符合术中前列腺变形情况,周边组织器官均能提供有效约束.该方法可以应用于术前穿刺轨迹规划、剂量规划和手术模拟训练机.