随着计算机技术的发展,虚拟现实技术(Virtual Reality,VR)正逐步从理论阶段迈入应用阶段,潜移默化地改善着我们的生活。虚拟手术(Virtual Surgery,VS)作为虚拟现实技术在医学领域的重要代表,其在培训医师、手术规划、术中预警、术后评价以及远程医疗等方面发挥着不可替代的作用。虚拟手术系统可以通过算法对人体器官在外力影响下所发生的形变以及应力分布进行计算,并将此类信息通过视觉或其他感官的方式反馈给操作者,从而使其获得真实的体验。目前国内外有较多关于此方面的研究,然而大多数研究的对象为一些解剖结构较为规则,组织构成较为单一的人体结构,而对于由外鼻、鼻腔、咽腔鼻部与鼻旁窦组成的鼻咽部这一极度复杂的结构进行此类研究,目前则鲜见报导。本文应用医学图像处理技术构建了鼻咽部的三维面片结构模型,并通过有限元分析方法对其进行相关的生物力学仿真。提出了一个可以用于鼻咽部受外力作用时,计算其形变以及应力分布的方法。在医学图像三维建模方面,本文介绍了鼻咽部的结构以及对鼻咽部进行三维建模过程中所涉及的主要医学图像处理技术的原理;对高质量的CT断层图像进行了分割,完成了对鼻咽部的三维面绘制重建工作,建立了能够较好表达出鼻咽部解剖学特点的三维面片结构模型。在生物力学有限元仿真方面,本文介绍了有限元分析方法的原理,根据模型以及仿真分析的特点,选择了合适的单元,为了模拟鼻咽部复杂的生物组织构造,对模型中由不同组织构成的区域进行了不同生物力学材料属性的赋予;为了求解出不同区域在不同力作用下的形变以及应力分布情况,对几块具有代表性的区域进行了不同大小以及不同方向的载荷施加,并对其分别进行求解,得到了鼻咽部受力时的形变和应力分布信息。整体上看,本文结合医学图像处理技术与有限元分析方法,对鼻咽部受力后的形变以及应力分布进行了仿真计算,该仿真的成功实现对提高虚拟手术的真实沉浸感有着重要意义。