基于64排螺旋CT扫描数据的肝脏图像分割和三维重建

目的 研究肝脏CT扫描图像中肝脏和肝内血管管道的分割方法及3D肝脏应用于肝脏虚拟手术的可行性及实用性.方法 利用正常人肝脏64排螺旋CT薄层扫描数据集,采集二维图像数据,利用图像处理软件Photoshop和MIMICS软件对二维图像数据进行肝脏及其肝内管道的图像分割和三维可视化重建,并对3D肝脏及其内部血管管道的效果进行评价.结果 肝脏的64排螺旋CT薄层扫描数据集:共获得658层CT扫描图像.分割后的肝脏边界清晰.肝内管道数据无丢失.分割后图像连续观察肝脏连续性好,无中断现象.重建的肝脏轮廓能真实反映肝脏的实际体积,具有肝脏的解剖标志,重建的管道结构清晰,管道连续、自然.通过调节肝脏的透明度可同时显示肝脏和肝内的动脉、静脉和门静脉各分支.结论 利用Photoshop图像处理软件对不同扫描时相的图像进行分割,方法简单实用,分割效果理想,重建时采用二次域值设置可分别将肝脏和肝脏内部管道系统重建,重建后的肝脏模型三维效果逼真,立体感强.既能够显示肝内各主要管道系统的空间位置关系,又能准确地反映肝脏轮廓体积,为虚拟手术奠定了准确逼真的3D肝脏模型.     

仿真手术在肝移植2型肝动脉变异动脉重建中的应用价值

目的 研究可视化仿真手术在肝移植供受者2型肝动脉变异动脉重建的应用价值.方法 收集1例肝癌患者和1例末发现肝脏疾病的健康人64排螺旋CT扫描数据,在自主研发的图像程序分割重建系统进行程序分割、三维重建,然后导入到FreeForm Modeling System进行修饰和平滑,利用系统的力反馈设备进行肝移植肝动脉重建的仿真手术研究.结果 重建的模型具有肝脏、肝动脉、胆道系统、胆道癌栓及肿瘤,完整的显示肝动脉分支,肝动脉类型属Ⅱ型肝动脉变异.在建立的仿真环境中,使用PHANTOM操纵仿真手术刀及仿真缝针模拟了肝移植供体带补片的腹腔干与受者腹主动脉吻合的动脉重建手术过程.结论 可视化的重建模型有助于了解动脉的空间结构总体观,有利于肝移植术前准备及动脉重建手术方案的合理选择;节省肝移植术动脉重建的时间,降低手术风险及手术并发症.     

三维可视化、3D打印及3D腹腔镜在肝肿瘤外科诊治中的应用

目的研究三维可视化、3D打印、3D腹腔镜（3-3D技术）在肝脏肿瘤外科诊治中的应用价值。方法收集2013年11月~2015年
1月22例肝脏肿瘤患者资料,首先进行上腹部薄层CT扫描,收集CT数据,然后利用MI-3DVS软件进行三维可视化、肝脏脉管
分型、虚拟肝切除等术前规划。将三维可视化的STL文件打印3D物理模型,进行肝预切除面界定。采用3D腹腔镜进行解剖性
肝切除。观察手术时间、术中出血量、实际肝切除体积、术后住院时间。结果肝动脉按Michels分型：Ⅰ型19例,Ⅱ型2例,Ⅷ型
1例;门静脉按Cheng分型：Ⅰ型17例,Ⅱ型2例,Ⅲ型2例,Ⅳ型1例。肝静脉根据Nakamura分型：Ⅰ型10例,Ⅱ型7型,Ⅲ型5例。
虚拟切除肝体积490±228 ml,残肝体积885±139 ml;残肝体积与功能肝体积之比0.71±0.11。3D打印模型立体显示了肝肿瘤和脉
管的空间关系。20例完成腹腔镜肝切除术,2例中转开腹。手术时间186±92 min,术中出血量284±286 ml,实际切除肝体积491±
192 ml,术后住院时间为8.6±3.7 d。结论3-3D技术有助于术前安全评估、关键解剖部位的定位、实时导航手术和解剖性肝切除术。
     

基于马尔可夫随机场的肝实质分割

介绍了马尔可夫随机场（markov random field,MRF）的基本理论,以及基于MRF的图像分割模型及其求解过程。利用MRF分割方法对肝脏CT图片进行了分割,实验结果表明：该方法能够有效对肝脏实质进行分割,在一些模糊区域有更好的分割效果,可用于CT图像序列中的肝实质自动分割。     

三维可视化联合3D打印在Bismuth-Corlette III、IV型肝门部胆管癌个体化精准外科治疗中的应用

目的 探讨三维可视化3D打印在Bismuth-Corlette Ⅲ、Ⅳ型肝门部胆管癌个体化精准外科治疗中的应用价值。方法 回顾性分析南方医科大学珠江医院肝胆外科2016年5月~2019年3月在三维可视化3D打印指导下10例肝门部胆管癌外科手术治疗患者。收集患者薄层CT数据,进行三维重建后打印3D模型,观察肿瘤与肝内胆管、肝动脉、门静脉和肝静脉系统的三维立体关系,进行术前模拟手术并制定手术方案,将3D打印模型带入手术室进行术中实时导航,指导手术治疗。结果 10例患者均成功构建三维可视化打印3D模型,进行 Bismuth-Corlette三维可视化分型：Ⅲa型4例、Ⅲb型4例、Ⅳ型2例,其中门静脉变异4例,肝动脉变异3例。门静脉“三分叉”变异2例;“工字型”变异1例;1例罕见的门静脉右前支缺如变异;2例既有门静脉变异又出现肝动脉变异。肝动脉变异3例,1例肝左动脉起自胃左动脉,2例肝右动脉起自肠系膜上动脉。其中Ⅲb型4例行左半肝切除术; Ⅲa型4例行右半肝切除;Ⅳ型1例行围肝门区域切除,1例行左半肝切除术。此组患者术前三维可视化3D打印模型及术前规划与术中情况均一致。手术时间452±75.12 min,术中出血量356±62.35 mL,术后住院时间15±4.61 d。术后出现胆漏1例,少量胸 腔积液3例,经通畅引流及内科治疗后康复出院,围手术期无肝功能衰竭及死亡病例。结论 三维可视化联合3D打印对Bismuth-Corlette Ⅲ、Ⅳ肝门部胆管癌进行准确的术前评估、手术规划,优化手术方案,尤其在肝内血管变异情况下,有助于提高手术安全性,降低手术风险。     

肝内外胆管结石64排CT数据三维重建及其临床意义

目的 研究64排螺旋CT数据肝脏及其管道系统三维重建在肝胆外科中的临床意义.方法 利用胆道结石病人的肝脏64排螺旋CT扫描数据.用程序和人工方法对图像进行分割.采用Mimics软件进行三维重建,重建出的肝脏及其管道模型分别以STL格式输出.然后导入到FreeForm Modeling System进行修饰和平滑.将肝脏和其内的各个管道系统及结石进行配准.结果 重建的肝脏模型能真实反映肝脏的实际体积和肝脏的解剖标志,并且通过调节肝脏的透明度可同时显示肝脏和肝内的动脉、静脉、门静脉、部分腹部血管、胆道系统及其内的结石等,肝内、外胆管结石的大致位置及个数清晰可见,肝内、外胆管的扩张及狭窄情况一目了然,形态逼真,立体感强.同时还能对模型放大、缩小和旋转等其他全方位观察的操作.结论 肝脏及其管道系统三维重建有利于术前规划及术中取净结石,对胆道狭窄和扩张进行恰当的处理.对减少术后结石的残留和复发有重要意义.     

128层螺旋CT双期血管重建成像对肝脏肿瘤的诊断价值

目的探讨128层螺旋CT肝脏双期扫描血管重建成像对肝脏肿瘤的临床应用价值。方法对经手术方式证实的22例肝脏肿瘤进行128层螺旋CT动脉期和门静脉期扫描,在后处理工作站利用多平面重建技术（MPR）、最大密度投影法（MIP）、表面阴影显示（SSD）与容积显示（VR）等技术进行双期血管重建成像。结果肝动脉期vR和MIP等重建图像均能清晰显示腹腔干、肝总动脉、胃十二指肠动脉及肠系膜上动脉及其属支,门静脉期VR和MIP后处理成像能清晰显示门静脉主干及其属支。结论128层螺旋CT双期血管重建成像技术快速、直观、准确,有助于指导临床对肝肿瘤手术方案的制定。     

基于3D UNet结合Transformer的肝脏及肝肿瘤自动分割

目的 肝脏和肝肿瘤分割是肝癌放疗计划设计的重要步骤,本文提出新型自动分割模型,以实现肝脏和肝肿瘤的精确分割。方法 在3D UNet深度神经网络中加入了残差模块和Swim Transformer模块,提出一个新型的卷积和Transformer结合的Res-Swim-UNet模型。在LiTS公共数据集上对比了所提出方法与先前方法的性能,并在本地数据集上验证了Res-Swim-UNet模型的泛化能力。结果 Res-Swim-UNet模型在LiTS公共数据集上肝脏分割结果的Dice相似性系数（Dice Similarity Coefficient,DSC）、体积重叠误差（Volumetric Overlap Error,VOE）分别是0.957、0.522,相对于UNet模型DSC提高了1.6%,VOE降低了1.3%;肝肿瘤分割结果的DSC、VOE分别是0.672、0.617,相对于UNet模型DSC提高了13.5%,VOE降低了5.9%。在本地数据集上肝脏分割结果的DSC、VOE分别是0.895、0.552,肝肿瘤分割结果的DSC、VOE分别是0.589、0.706。结论 本文提出的Res-...     

基于三维可视化技术的右半肝门静脉3D分型及分段

目的采用三维可视化技术研究右半肝门静脉系统的解剖,为计算机辅助个体化肝脏分段和解剖性肝切除提供形态学依
据。方法运用腹部医学图像三维可视化软件MI-3DVS对83例肝脏CT数据的肝静脉和门静脉分割重建,对门静脉右支的数
量、走向和分布规律进行三维观察、测量和统计分析,建立门静脉右支的3D分型,并以此为依据进行个体化肝脏分段。结果重
建后的门静脉模型可显示门静脉4级分支,门静脉右支三级分支基本分为P5、P6、P7、P8四大分支,根据其三级分支的三维分布,
将P5、P6、P7、P8 分为以下3D分型。P5 可分为5 型,A型有16 例（19.3%）,B型有5 例（6%）,C型有30 例（36.1%）,D型有7 例
（8.5%）,E型有25 例（30.1%）。P8 可分为4 型,A 型有29 例（34.9%）,B型有29 例（34.9%）,C型有10 例（12.1%）,D型有15 例
（18.1%）。P6可分为4型,A型有35例（42.2%）,B型有12例（14.5%）,C型有33例（39.7%）,D型有3例（3.6%）。P7可分为6型,
A型有27例（32.5%）,B型有11例（13.3%）,C型有27例（32.5%）,D型有4例（4.8%）,E型有12例（14.5%）,F型有2例（2.4%）。以
门静脉三级分支供血区域实现了个体化肝段划分。结论右半肝门静脉三级分支解剖结构复杂多变,熟悉正常人群右半肝门静
脉3D分型,术前采用三维可视化技术对其解剖结构进行观察和个体化分段,对解剖性肝切除术的顺利实施具有指导意义。
     

应用放射造影术进行肝脏数字化及其管道三维重建的研究

目的:探索应用放射造影术进行数字化虚拟肝脏及其管道三维可视化重建研究。方法:采用4例新鲜肝脏标本进行聚乙烯醇-氧化铋造影填充剂管道灌注,经64层螺旋CT无间断连续扫描后,获得肝脏断层图像数据集加以数字化处理,利用Mimics10.01、3D-Doctor、Amkira4.1等电脑软件,构建数字化虚拟肝脏模型及其管道三维可视化重建,并对其各管道进行图像质量评估。结果:(1)4例标本灌注全部满意,管道连续、饱满圆滑、无伪影,构建的数字化肝脏可视模型,其形态逼真,能随意旋转、放大和缩小;肝内管道系统的空间结构与外形的三维关系显示清晰,将肝脏外形与内部管道透明成像显示,可进行虚拟肝切实验;(2)肝内管道显影清晰,肝静脉显示级数为(11.7±0.81),门静脉显示级数为(11.8±0.76),胆管显示级数为(10.1±0.98),肝动脉显示级数为(10.2±0.98);管道三维重建图像质量平均优秀率依次为:96.21%、97.05%、97.63%、97.82%;肝内管道图像平均优秀率为97.18%。结论:应用放射造影术,结合螺旋CT扫描可获得精确完整的肝脏数据资料,构建出理想的数字化虚拟肝脏及管道模型,图像质量高、空间立体感强烈,可进行临床术前虚拟肝切实验及数字化网络教学应用。     

肝动脉解剖变异的多层螺旋CT血管成像研究

目的：探讨肝动脉解剖变异情况及其临床意义。方法：采用16层螺旋CT对242例患者行肝动脉CT血管成像检查。分析肝动脉及其分支的解剖走行情况，根据Michels分型标准进行解剖变异分型。结果：正常型169例，占69.8%；变异肝动脉73例， 变异率为30.2%。未列入Michels分型的少见变异25例，占10.3%。结论：肝动脉解剖变异复杂，多层螺旋CT血管成像（MSCTA）有必要列为介入治疗、外科手术尤其肝移植前的常规检查。     

双源64排螺旋CT对肝脏血管瘤强化容积测定的临床应用

目的评价双源64排螺旋CT对肝脏血管瘤动态增强扫描后的强化容积测定及其临床应用价值。方法应用SIEMENS双源64排螺旋CT对125例肝血管瘤患者进行三期动态增强扫描后,并应用容积测定软件测定不同时相的强化容积,将数据进行统计分组、分型（乏血供、富血供两种类型）。结果直径（d）小于4.00cm的肝血管瘤动脉期强化容积比率均大于28.00%,平均为（53.68±13.25）%;4.0cm〈d≤10.0cm的肝血管瘤动脉期强化容积比率为（22.25±3.25）%;d〉10.0cm的肝血管瘤动脉期强化容积比率均小于18.50%,平均为（13.28±4.26）%。结论对于4.0cm〈d≤10.0cm的肝血管瘤,动脉期强化比率大于22.25%的病灶,可认为其动脉期血供丰富（富血供型）;小于22.25%的病灶,可认为其缺乏动脉供血（乏血供型）;直径小于4.00cm的肝血管瘤多为富血供型,d〉10.0cm的肝血管瘤多为乏血供型。双源64排螺旋CT三期动态增强扫描可了解肝脏血管瘤的血供情况,从而为肝脏血管瘤的动脉栓塞治疗提供依据。     

腹部CT血管成像技术辨识肝癌异位血供在经导管动脉化疗栓塞术前的应用价值

目的探讨腹部CT血管成像技术(CTA)对肝癌异位血供的诊断价值,旨在改善经导管动脉化疗栓塞(TACE)术的疗效。方法回顾性分析2012年1月至2014年12月收治的300例行TACE术肝癌患者的临床资料,术前均行肝脏增强CT及CTA重建,以DSA为参照标准,分析CTA对肝癌变异动脉供血的显示情况。结果本组300例肝癌患者,符合Michels肝动脉分型共290例,其中Ⅰ型178例,余9型112例;DSA与CTA对照后,CTA准确显示292例,准确率为97.33%。300例肝癌患者中,肝动脉规则供血198例(66.00%),变异性供血102例(34.00%)。结论 CTA能全面、准确的显示肝癌供血动脉的起源、走形及分布,对指导介入TACE有重要价值。     

电凝锐性解剖技术在肝胆外科手术中的应用

目的 由于局部解剖的特点，清晰、快速、准确、安全地解剖肝十二指肠韧带一直是肝P9区外科手术的难题之一。探讨一种简便、实用的解剖方法，能迅速准确地显露肝门区三管道（门静脉、肝动脉和肝外胆管）及分支，是临床成功实施肝脏、胆道外科疾病手术治疗的基础，也是提高外科疗效的保证。方法 采用电凝锐性解剖技术对肝门三管道行外科解剖．在游离三管道的基础上对125例肝细胞癌（HCC）患者行术中选择性肝动脉置管化疗、规则肝叶切除，及门静脉癌栓（PVTT）清除术，对30例肝门部胆管癌（HC）患者行切除术。结果在充分显露肝门区动脉、门静脉和胆管及其大分支後，对89例不可切除肝肿瘤或肿瘤切除後的患者行术中肝动脉置管术（]HAC），导管全部插入病例肝动脉内；在36例合并门静脉大分支或主干癌栓的HCC患者申，32例通过肝叶切除或门静脉主干切开取栓术清除了癌栓：30例HC病变胆管切除率为70％（22／30）。全部病例术中及术后无一例发生手术并发症。结论 电凝锐性解剖技术较好地改进了肝门部外科解剖的传统方法，具有简便易行、安全、出血少、局部解剖清晰、手术成功率高等优点。实践证明，只要掌握好肝门部三管道的解剖技巧及要点，应用这一技术可明显提高肝脏、胆道恶性肿痛的切除率．外科疗效和手术安全性．是值得推广应用的外科解剖方法．     

肝癌TACE术前后CT灌注成像评估肝储备功能的应用价值

目的探讨肝脏CT灌注成像评估肝癌TACE术前后肝储备功能的应用价值。材料和方法49例原发性肝癌患者于TACE术前3天及术后4周行肝脏CT灌注成像,分析CT灌注参数与肝纤维化、肝功能Child-Pugh分级及术后并发症的关系。结果肝功能Child-Pugh分级与肝动脉灌注、门静脉灌注、肝动脉灌注分数有显着的统计学差异及相关性（r=0.447、0.442、-0.267,均P〈0.05）,随着Child-Pugh分级升高,PVP逐渐减低而HAP及HP逐渐升高。HAP、HPI与血清透明质酸呈高度正相关（r=0.701、0.651,均P〈0.05）。术前肝动脉灌注分数大于25%共17例中7例（41%）术后恢复不良,占TACE术后肝功能恶化组9例中的77.7%。结论肝脏CT灌注成像可作为评估肝储备功能的重要影像学指针,有很好的术前指导意义。     

肝动脉解剖及变异的16层螺旋CT血管造影检查

目的:评价16层螺旋CT血管成像在肝动脉解剖及其变异显示的应用价值。方法:对650例肝脏病变及疑似肝脏病变患者进行16层螺旋CT增强扫描,将动脉期序列原始扫描数据传至工作站利用容积重建、最大密度投影及多曲面重建法重建肝动脉,观察肝动脉解剖及其变异情况。结果:650例患者中,563例(86.7%)患者肝血管起源正常,87例(13.3%)患者肝血管起源存在变异。结论:16层螺旋CT动脉造影对肝动脉血管解剖及变异能较好显示,对肝脏病变的外科手术、肝移植及介入治疗具有重要的指导作用。     

CT数据髋部骨骼3D模型重建技术在髋关节置换术中的作用

目的：分析CT数据髋部骨骼3D模型重建技术在髋关节置换术中的作用。方法：选定萍乡市人民医院骨关节外科2020年1月-2022年1月住院的80例髋关节置换术患者,以随机数字表法将其分为两组,每组40例,二维组手术前后采用传统二维影像评价,3D组手术前后采用基于CT数据髋部骨骼3D模型重建的三维影像评价,比较两组手术前后影像学测量指标[股骨近端匹配度、股骨偏心距、前倾角、外展角]、手术指标、术后髋关节功能优良率、并发症总发生率。结果：3D组术后6个月前倾角、外展角均低于二维组,差异均有统计学意义（P<0.05）;3D组术后股骨近端匹配度、股骨偏心距均高于二维组,差异均有统计学意义（P<0.05）。3D组各项手术指标均优于二维组,差异均有统计学意义（P<0.05）。术后3个月,3D组髋关节功能优良率（95.00%）高于二维组（80.00%）,差异有统计学意义（P<0.05）。术后1个月,3D组并发症总发生率（2.50%）低于二维组（20.00%）,差异有统计学意义（P<0.05）。结论：髋关节置换术前后引入基于CT数据髋部骨骼3D模型重建技术,可有效改善髋关节功...     

三维构建虚拟技术在精准肝胆管结石诊治中的应用

目的评价三维重建技术在精准肝胆管结石诊治中的临床应用价值。方法应用肝胆三维重建虚拟系统对60例肝胆管结石患者进行CT图像数据扫描并三维重建,进行定位诊断,以及仿真手术的演练。结果 54例患者均制定了手术方案。54例病人肝脏重建模型与术中所见均符合。30例仿真手术方案与实际手术方式符合率为90%(其余3例急诊患者难以行根治性手术)。所有患者术后未出现术后严重并发症,无死亡。51例非急诊患者术后胆管造影未见结石残留,3例患者半年后结石复发,半年复发率5.58%。结论肝脏三维重建软件在原发性肝癌术前评估中有一定的应用价值,且有利于优化精准肝切除手术方案的选择。     

CT三维重建对肝胆管结石成因分析及手术抉择的应用价值研究

目的 研究CT三维重建技术对肝胆管结石成因分析及手术方式选择的临床应用价值.方法 以2011年1月～2011年7月本科室20例复杂肝胆管结石患者为研究对象,采集肝胆管结石患者64排螺旋CT扫描二维数据集,运用自行开发的软件-医学图像处理系统Medical Image Process System(MIPS)进行自动程序分割,将肝脏和各管道模型以STL(StandardTemplate Library)格式导入FreeForm Modeling System进行三维重建;通过对三维模型的全方位,多角度,多层次观察,分析确定各部位肝内胆管结石的成因,并据此制定合理手术方案.结果 三维重建所获得的肝胆模型结构清晰、立体感强,形态逼真,交互性好;通过将肝脏及胆道系统透明化处理,可直观分析各部位肝胆管结石与周围组织结构的空间位置关系,为结石成因分析及手术方式确定提供可靠依据.结论 CT三维重建技术对肝胆管结石成因分析及手术方式的选择具有良好的应用价值.     

肝脏管道灌注后数字化虚拟肝脏及其手术

目的:肝脏管道灌注后进行数字化虚拟肝脏及其手术的研究. 方法: 用四种颜色的灌注材料对肝脏的四种管道分别进行灌注和固定,然后进行包埋、冰冻和铣切,获取连续肝脏断面图像数据集. 再将数据集的图像经配准和分割后在VTK的基础上,使用面绘制和体绘制相结合的方法,进行三维重建和虚拟切割实验. 结果: 获取肝脏连续肝脏断面图像910张,且四种管道颜色不同. 三维重建肝脏模型形态逼真,能随意旋转、放大和缩小,通过设定肝脏及其各管道结构的透明度和颜色能单独或组合显示各结构. 并且在模型上能行虚拟肝脏切割实验. 结论: 不同颜色灌注材料对肝脏管道灌注后铣切获取连续断面数据集有益于肝实质及其内部各管道的识别. 以此进行三维重建和虚拟手术的研究,有益于肝脏解剖学和肝脏外科的研究.