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随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,人们的健康意识越来越强,素有心灵窗口之称的眼睛既是人体主要的感觉器官(视觉),又是影响人体美观的重要因素,理所当然的受到人们广泛的关注。眼外肌疾病严重影响人眼的视力与美观,而当前矫正眼外肌的手术量主要是由主治眼科医生的经验来给出,这就给眼外肌手术带来一定的随机性,同时也使矫形的准确度受到影响,并且对进行手术的医生要求也比较高。现有的计算眼外肌的理论成果一方面所考虑的因素不够全面,另一方面由于不够直观,其成果并没有得到推广和应用。本文通过对已有模型的改进,建立了一个更为精确的眼球的运动模型,并利用计算机三维显示技术实现了所建模型可视化。 为了获取较为精确的眼外肌的活体立体数据,以便利用计算机建立人们易于接受的眼部组织的静态显示模型,本文首先对眼外肌的解剖结构进行了分析,初步把握了眼外肌的结构形态。然后利用当前最先进的核磁共振成像技术获取眼外肌沿着人体冠状面的序列图片。通过对核磁共振成像技术原理的分析,得出了其图像分辨率与人体软组织的关系,通过编写计算机程 太原理工大学硕士研究生学位论文序分别处理每一幅图片,并进行适当空间坐标变换获得了眼外肌的立体数据,同时构建该数据的位置关系矩阵(BOOL矩阵)。运用visualc++为编程工具,opengl为三维图形标准,编程建立了眼球和眼外肌的三维立体静态显示模型。 为了使得所建的显示模型能够用于模拟人眼的真实运动,从而可以指导眼外肌疾病的治疗,本文在前人所建立的眼球运动模型的基础上,通过研究眼外肌的微观结构及眼外肌收缩机制,引入了眼外肌的等体积收缩模型,建立了更为精确的眼球运动的力学模型,介绍了对该力学模型求解的数值方法。并将计算结果运用到前面所建立的三维立体显示模型上,通过Opengl的双缓存技术实现了眼球运动的可视化仿真。 本文提供的眼球的运动模型计算精确,稳定可靠,辅以可视化的软件,可以给眼科医生提供较准确且直观的临床指导,从而较大程度地提高眼外肌手术的准确程度。本文所编制的动画仿真软件还可以用于眼科医生的培训和对医学院学生的教学,从而加速成果的推广与应用。 另外本文给出的利用MRI技术获取人体(活体)组织三维立体数据并在计算机上实现人体组织模型重建的方法对当前我国正在进行的“数字化人体”工程有一定的借鉴意义。