Введение
Глава 1. Исходные данные и математический аппарат для моделирования скелетной системы ОДА 11
1.1 Введение 11
1.2 Исходные данные, методы получения 12
1.2.1 Морфологические данные, компьютерная томография 12
1.2.2 Кинематические данные, системы захвата движения и гониометрия 15
1.3 Математический и механический аппарат, используемый для описания морфологии и кинематики 21
1.3.1 Морфология и сегментная кинематика 21
1.3.2 Используемые системы координат 25
1.3.3 Суставная кинематика 29
1.3.4 Представление вращений 31
Глава 2. Методы построения морфологических и кинематических моделей скелетной системы ОДА 33
2.1 Введение 33
2.2 Метод нахождения параметров суставов скелетной системы 33
2.2.1 Характеристики контактных поверхностей костей, построение их аппроксимаций 39
2.2.2 Получение регрессионных оценок 41
2.2.3 Выбор весовых коэффициентов 43
2.3 Методы регистрации морфологических и кинематических данных45
2.4 Двухшаговый метод регистрации 48
2.4.1 Масштабирование 49
2.4.2 Первый шаг регистрации, кинематика суставов 50
2.4.3 Второй шаг регистрации, оптимизация позы 52
Глава 3. Мягкие ткани ОДА, строение, способы получения экспериментальных данных 53
3.1 Введение 53
3.2 Сведения о строении мягких тканей 54
3.2.1 Типы мышц 54
3.2.2 Строение скелетных мышц, их свойства 55
3.3 Исходные данные, методы получения 58
3.3.1 Компьютерная томография 59
3.3.2 Дисекция биологического материала 60
3.4 Стереофотограмметрия 61
3.4.1 Модели камер 61
3.4.2 Калибровка фотографической камеры 66
3.4.3 Калибровка системы камер 70
3.4.4 Трехмерная реконструкция 71
3.4.5 Разработанная измерительная система, проверка, применение.73
Глава 4. Методы построения моделей мягких тканей ОДА 78
4.1 Введение 78
4.2 Существующие подходы к моделированию мягких тканей 78
4.3 Сплайновые объекты, применяемые при моделировании мягких тканей 82
4.3.1 Интерполяционные и сглаживающие сплайновые кривые и поверхности 82
4.3.2 В-сплайны как базис пространства сплайнов 88
4.3.3 В-сплайновые кривые, фигуры, поверхности и тела 90
4.3.4 Функция объема сплайнового тела, ее градиент 92
4.3.5 Сохраняющие объем деформации В-сплайновых тел 96
4.3.6 Определение ключевых точек В-сплайнов 98
4.4 Построение морфо-кинематической модели мягких тканей 100
Глава 5. Полученные результаты и их анализ 103
5.1 Введение 103
5.2 Регрессионный метод определения параметров суставов 104
5.3 Регистрация данных скелетной системы 110
5.4 Моделирование мягких тканей 119
Заключение 124
Литература 125
Приложение
