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DC 欄位 | 值 | 語言 |
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dc.contributor.advisor | 顏炳郎(Ping-Lang Yen) | |
dc.contributor.author | Hong-Xuan Wei | en |
dc.contributor.author | 魏宏軒 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-06-17T09:07:25Z | - |
dc.date.available | 2019-12-25 | |
dc.date.copyright | 2019-12-25 | |
dc.date.issued | 2019 | |
dc.date.submitted | 2019-12-02 | |
dc.identifier.citation | [1] Gilbertson, M. G., and Anthony, B. W. 2013. An ergonomic, instrumented ultrasound probe for 6-axis force/torque measurement. in Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC). 140–143.
[2] 徐筱晴。2015。乳房腫瘤之形狀力學模型建立。 碩士論文。台北:台灣大學生物產業機電工程學系 [3] H. Liu, D. Noonan, Y. Zweiri, K. Althoefer, L. Seneviratne. 2007. The Development of Nonlinear Viscoelastic Model for the Application of Soft Tissue Identification. Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. Intell. Robots Syst. 208-213. [4] Samani A, Bishop J, Yaffe MJ, Plewes DB. 2001. Biomechanical 3D finite element modeling of the breast using MRI data. IEEE Trans Med Imaging. 20:271-279. [5] F. S. Azar, D. N. Metaxas, and M. D. Schnall. 2000. A finite element model of the breast for predicting mechanical deformations during biopsy procedures. in Proc. IEEE Workshop Mathematical Methods in Biomedical Image Analysis. 38–45. [6] Sangpradit K.,Liu, H. , Dasgupta P. , Althoefer K. ,Seneviratne, L. 2011. Finite Element Modelling of Soft Tissue Rolling Indentation. IEEE Transactions on Biomedical Engineering,vol: 58 (12) : 3319-3327. [7] M. Shahzad, A. Kamran, M. Z. Siddiqui, and M. Farhan. 2015. Mechanical characterization and fe modelling of a hyperelastic material. Materials Research, vol.18, no. 5. 918–924. [8] Li, J., Tarvainen, T., Rich, J. et al. Journal of Elec Materi. 2015 . Hyperelastic property measurements of heat-cured silicone adhesives by cyclic uniaxial tensile test. J Electron Mater 41(9):2613–2620. [9] American Society for Testing and Materials – ASTM. ASTM Standard D638. 2010. Standard test method for tensile properties of plastics. West Conshohocken: ASTM. [10] 吳承恩。2015。赫茲接觸理論於大壓痕深度之適用性研究。台北:國立台灣大學機械工程學系學位論文 [11] Renaud C, Cros JM, Feng ZQ and Yang B. 2009. The Yeoh model applied to the modeling of large deformation contact/impact problems. International Journal of Impact Engineering.36(5):659-666. [12] 衛生福利部國民健康署。2013。乳癌防治。台北:衛生福利部國民健康署。網址:https://www.hpa.gov.tw/Pages/Detail.aspx?nodeid=614&pid=1124。 [13] 天主教聖馬爾定醫院-乳癌防治中心。2019。乳房篩檢。嘉義:天主教聖馬爾定醫院。網址:http://www.stm.org.tw/breast_12/pg_04_01.asp。 [14] Saslow, D., J. Hannan, J. Osuch, M. H. Alciati, C. Baines, M. Barton, J. K. Bobo, C. Coleman, M. Dolan, and G. Gaumer. 2004. Clinical breast examination: practical recommendations for optimizing performance and reporting. CA: A Cancer Journal for Clinicians 54(6):327-344. [15] Zhi H, Ou B, Luo BM. 2007. Comparison of ultrasound elastography, mammography, and sonography in the diagnosis of solid breast lesions. Journal Ultrasound in Medicine 26, 807–815. [16] Gilbertson, M. G., and Anthony, B. W. 2013. An ergonomic, instrumented ultrasound probe for 6-axis force/torque measurement. in Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 140–143. [17] Hibbitt, H.D., B.I.Karlsson, E.P.Sorensen. 2008. ABAQUS User Manual Version6.8. | |
dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/74779 | - |
dc.description.abstract | 乳癌是為目前女性發生率最高的癌症,但早期的檢測、治療可以增加乳癌的治癒率。腫瘤的硬度與其良性和惡性密切相關,硬度則是腫瘤與組織之間的比較。在本文中,為了腫瘤僵硬度預測,建立了乳房有限元模型,而有限元模型將與力量探測實驗相互比較,將仿體視為超彈性材料,並且對於此材料進行單軸拉伸試驗,取得形成超彈性體所需之參數。在壓痕分析的結果上得到此模型與實驗上比較後,此模型具備一定程度準確性,在壓痕分析中比對3 mm至5 mm深度之力量回饋,所得到的RMSE數值分別為0.07 N、0.19 N、0.22 N,而在仿體橫向探測模擬中,選取適當的摩擦係數,下壓3 mm至5 mm深度並橫移之力量回饋,與機械手臂實驗數據相比,所得到的RMSE值分別為0.22 N、0.54 N、0.38 N。 | zh_TW |
dc.description.abstract | Breast cancer is the highest incidence of cancer in women, but early detection and treatment can increase the cure rate of breast cancer.The stiffness of a tumor is closely related to its benign and malignant, and the hardness is a comparison between tumor and tissue. In this paper, for the prediction of tumor stiffness, a breast finite element model is established, and the finite element model will be compared with the force detection experiment, the breast phantom is regarded as a hyperelastic material, and the uniaxial tensile test was used to obtain the parameters describing the hyperelastic model of soft tissue, after the model is compared with the experimental results of the indentation analysis. The model demonstrates a good accuracy, and the force feedback of the depth of 3 mm to 5 mm is compared in the indentation analysis, the RMSE values are 0.07 N, 0.19 N, and 0.22 N, respectively. In the simulation of the lateral exploration, the appropriate friction coefficient is selected, the RMSE values are 0.22 N、0.54 N、0.38 N, respectively.In the simulation of the lateral exploration experiment, the appropriate friction coefficient is selected. Compared with the experimental data, the RMSE values obtained by pressing down the depth of 3 mm to 5 mm are 0.22 N, 0.54 N, and 0.38 N, respectively. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-17T09:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-108-R05631048-1.pdf: 1941725 bytes, checksum: 7dd6d7dc5430d7f04edfb7540dbd215d (MD5) Previous issue date: 2019 | en |
dc.description.tableofcontents | 目錄
誌謝 i 摘要 ii Abstract iii 圖目錄 v 表目錄 vii 第1章 緒論 1 1-1 研究背景 1 1-2 研究目的 5 1-3 論文架構 5 第2章 文獻探討 6 第3章 研究方法 13 3-1仿體與拉伸試片製作 14 3-2 實驗設計 24 3-3 超彈性模型介紹 26 第4章 有限元素模型 29 4-1幾何建模 29 4-2超彈性體模型 31 4-3仿體壓痕分析 37 4-4 仿體橫向探測模擬 40 第5章 結論與未來規劃 44 參考文獻 45 圖目錄 圖 1 1一般乳癌診斷過程 2 圖 1 2 觸診示意圖 2 圖 1 3 力量感測超音波裝置 3 圖 1 4 力量感測超音波裝置爆炸圖 4 圖 2 1(a) 四面體元素 6 圖 2 1(b) 六面體元素 6 圖 2-2 乳房組成 7 圖 2 3 單軸壓縮測試 8 圖 2 4 滾動組織壓痕實驗 8 圖 2 5 滾動組織壓痕實驗之有限元素模型 8 圖 2 6 單軸拉伸試驗 9 圖 2 7 雙軸拉伸試驗 10 圖 2 8 平面剪切試驗 10 圖 2 9 單軸拉伸試驗資料之曲線擬合 11 圖 2 10 夾帶氣泡的樣品 11 圖 2 11 消除氣泡方法 12 圖 3 1 研究流程圖 13 圖 3 2 仿體製作材料 14 圖 3 3 仿體側視圖 15 圖 3-4 仿體模具 15 圖 3 5 真空烘箱 16 圖 3 6失敗試片俯視圖 16 圖 3-7 失敗試片切面 17 圖 3-8 啞鈴型試片 18 圖 3-9拉伸試片設計圖 19 圖 3-10拉伸試片模具 19 圖 3-11 拉伸試驗有限元素模型 20 圖 3-12 拉伸試驗模擬圖 21 圖 3-13 拉伸試片 21 圖 3-14 拉伸實驗架設 22 圖 3-15 照相機 22 圖 3-16 拉伸前後比較 23 圖 3-17 ABB手臂與實驗設備 24 圖 3-18 ABB機械手臂之速度曲線 25 圖 4 1 探頭與仿體幾何模型 30 圖 4-2 網格敏感度分析 31 圖 4-3 機械性質測試 32 圖 4-4 斷裂拉伸試片 33 圖 4-5 力量負載紀錄 34 圖 4-6 力量負載濾波 35 圖 4-7 Yeoh模型曲線擬合 36 圖 4-8 Arruda-Boyce模型曲線擬合 36 圖 4 9 仿體與探頭幾何模型 37 圖 4 10 Yeoh模型力量曲線 38 圖 4 11 Arruda-Boyce模型力量曲線 38 圖 4 12 手臂下壓圖 39 圖 4 13 模擬與ABB機械手臂實驗力量回饋比較 39 圖 4 14 橫向探測力量資訊圖 40 圖 4 15 砝碼垂釣實驗簡圖 41 圖 4 16 砝碼垂釣實驗23mm 41 圖 4 17 砝碼垂釣實驗33mm 42 圖 4 18 砝碼垂釣實驗43mm 42 圖 4 19 橫向移動模擬與實驗比較 43 表目錄 表 1 1 乳癌五年存活率 1 表 1 2 檢測方法比較 3 表 3 1 仿體材料成分(重量比) 14 表 4 1 Arruda-Boyce與YEOH模型之RMSE比較 40 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 人體組織特性之有限元素模型 | zh_TW |
dc.title | Finite Element Modelling of Human Soft Tissue | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 108-1 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 葉仲基(Chung-Kee Yeh),謝博全(Po-Chuan Hsieh) | |
dc.subject.keyword | 乳房仿體,超彈性材料,有限元素分析,橫向探測,摩擦係數, | zh_TW |
dc.subject.keyword | Breast phantom,Hyperelastic material,Finite element analysis,lateral exploration experiment,friction coefficient, | en |
dc.relation.page | 46 | |
dc.identifier.doi | 10.6342/NTU201904093 | |
dc.rights.note | 有償授權 | |
dc.date.accepted | 2019-12-03 | |
dc.contributor.author-college | 生物資源暨農學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 生物產業機電工程學研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 生物機電工程學系 |
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