【摘要】：經(jīng)顱磁刺激技術是一種無創(chuàng)傷、無輻射的物理治療形式,可用于治療精神類、神經(jīng)類疾病。在我國,人們對于精神類疾病的重視程度遠低于器官性疾病,并且缺少專業(yè)的精神科醫(yī)務人員。經(jīng)顱磁刺激作為“二十一世紀四大腦科學技術”之一,在臨床應用中存在諸多問題,制約了這項技術的臨床推廣和進一步發(fā)展。為了使經(jīng)顱磁刺激治療更精準、更穩(wěn)定,減少主觀經(jīng)驗因素的影響,降低操作人員的勞動強度,研發(fā)用于經(jīng)顱磁刺激治療的基于影像導航的機器人系統(tǒng)勢在必行,這一課題在國內(nèi)尚未解決。論文主要研究影像引導經(jīng)顱磁刺激機器人系統(tǒng)的基礎性和關鍵性技術,包括影像引導經(jīng)顱磁刺激機器人實驗系統(tǒng)的構建、頭部MRI影像的分割和三維重建、患者實時頭部與三維重建模型的配準技術、機器人系統(tǒng)的手眼標定技術、經(jīng)顱磁刺激機器人的控制技術。論文介紹了基于影像引導經(jīng)顱磁刺激機器人系統(tǒng)的實驗平臺組成,并介紹了系統(tǒng)的工作流程。論文中采用了工業(yè)上通用的輕型六關節(jié)機器人UR5作為經(jīng)顱磁刺激機器人的本體,UR5具有柔性、人機同合、靈活等優(yōu)點,非常適合醫(yī)用環(huán)境。論文主要是對于志愿者頭部MRI影像數(shù)據(jù)進行包含腦組織結構的頭部三維重建。由于人體腦組織結構十分復雜、圖像對比度低,很難進行圖像自動分割,論文采用了Mimics19.0醫(yī)學建模軟件,人工干預圖像分割,采用交互式的半自動分割方式,建立腦白質、腦灰質、腦實質、小腦、腦脊液、頭皮和顱骨的蒙板。利用區(qū)域增長、3D磁性套索、布爾運算以及形態(tài)學運算對蒙板不斷修正,反復優(yōu)化,最后重建出包含腦組織結構的“五層球”頭部模型。論文針對三維重建頭部模型與患者實時頭部配準問題,將三維頭部模型轉化成三維點云,利用PCA算法進行初始配準,之后采用ICP算法進行精確配準�；趍atlab平臺進行了點云配準實驗,結果表明將PCA算法初始配準與ICP算法精確配準相結合能夠達到頭部配準精度要求。論文建立經(jīng)顱磁刺激機器人的正向運動學和逆向運動學模型,基于ROS平臺配置UR5的URDF文件,利用MoveIt!工具進行UR5的正向運動學、逆向運動學仿真。采用三次多項式插補法進行UR5關節(jié)空間的軌跡規(guī)劃,在MoveIt!中完成了UR5的關節(jié)空間軌跡規(guī)劃仿真、笛卡爾空間直線軌跡規(guī)劃和圓弧軌跡規(guī)劃,進行了UR5的自主避障實驗仿真。論文進行了經(jīng)顱磁刺激機器人系統(tǒng)的標定實驗,包括基于ROS的Kinect的彩色相機和紅外相機的標定、機器人末端工具的設計、基于ROS的經(jīng)顱磁刺激機器人手眼標定實驗,并進行了手眼標定結果的驗證。論文研究了影像引導經(jīng)顱磁刺激機器人系統(tǒng)的關鍵技術,為真正實現(xiàn)IRTMS治療系統(tǒng)奠定了基礎。
【學位授予單位】：北京石油化工學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP242

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王林曉;張青;周先舉;;經(jīng)顱磁刺激在癲癇臨床應用的研究進展[J];中國醫(yī)藥導報;2019年19期

2 黃鶯鶯;;經(jīng)顱磁刺激療法治療癲癇的效果探究[J];當代醫(yī)藥論叢;2018年03期

3 劉春敏;;重復性經(jīng)顱磁刺激對腦卒中患者運動功能的改善作用[J];中國臨床新醫(yī)學;2017年02期

4 馮虹;秦國興;陳晶;;重復低頻經(jīng)顱磁刺激術對首發(fā)未服藥兒童抑郁癥的早期干預[J];中國康復;2015年06期

5 殷春;;經(jīng)顱磁刺激聯(lián)合認知訓練對腦卒中患者認知功能恢復的影響[J];現(xiàn)代養(yǎng)生;2017年17期

6 王淑君;;經(jīng)顱磁刺激治療30例小兒腦癱康復療效的分析[J];中國民族民間醫(yī)藥;2013年21期

7 宮萬力;那麗娜;欒艷;;對經(jīng)顱磁刺激治療患者的心理護理[J];中國實用醫(yī)藥;2012年12期

8 陳亞偉;;北京博愛醫(yī)院采用經(jīng)顱磁刺激治療技術取得較好效果[J];首都醫(yī)藥;2012年19期

9 胡樹罡;奚e，

本文編號：2670958