人皮质骨微管道结构的三维重建

目的　探讨一种从切片图像反求建模的方法,并对人皮质骨微管道三维结构行形态观察。方法　采用人桡骨中段为研究对象,经过预处理、脱水、包埋,利用连续切片技术,经图像处理反求建模法重构人桡骨中段的三维显微模型。对三维模型进行测量、推算,得到哈佛氏管走向、长度等数据。结果　用此种方法建模得到的三维显微结构,真实地反映了人桡骨的骨内微结构。形态观察得出哈佛氏管在远离连通处夹角较小,平均为5 7°。在连通处附近(400~800μm),平均夹角为12 2°。结论　重构骨三维显微结构,得到哈佛氏管的空间特征,为给人工活性骨的设计提供模型,进而指导人工活性骨的设计与制造。     

人工骨与异体骨用于良性骨肿瘤刮除后重建的比较研究

目的比较人工骨（羟基磷灰石＋β-磷酸三钙）与同种异体松质骨在良性骨肿瘤刮除后骨缺损重建中的临床应用效果。方法研究自2009年1月至2009年12月在我院接受人工骨与同种异体松质骨植骨的两组病例。两组病例在治疗时间、年龄、性别、病种、病灶部位、植骨量和随访时间等方面均匹配良好。通过随访影像学和临床情况,比较两组病例植骨术后的愈合速度和愈合率,分析人工骨愈合的影响因素。结果人工骨与同种异体骨的初步愈合率分别为100％和87．5％（P=0．246）;人工骨与同种异体骨的平均愈合时间分别为9．1个月（3-12个月）和11．2个月（6—15个月）（P=0．718）。回归分析显示患者性别（P=0．592）、年龄（P=0．754）、病灶部位（P=0．671）、病种（P=0．250）和植骨量（P=0．798）均不是影响人工骨愈合的显著因素。人工骨组与同种异体骨组患者术后MSTS评分分别为平均28．5分（21～30分）和平均28．7分（26～30分）（P=0．869）。人工骨植入术后未见伤口感染、不愈合、排异反应等并发症。结论羟基磷灰石＋β-磷酸三钙材质人工骨用于肢体良性骨肿瘤刮除后骨缺损的重建,愈合效果良好,术后未见不良反应,可使患者临床获益。     

硫酸钙人工骨填充骨肿瘤刮除后骨缺损的愈合情况

目的:观察硫酸钙人工骨填充骨肿瘤刮除后骨缺损的愈合情况。方法:临床纳入行Osteo Set硫酸钙人工骨移植治疗的原发良性骨肿瘤患者47例,根据术后影像学检查对人工骨降解、吸收以及骨愈合生长情况等进行评估,评估38例含脱钙骨基质（DBM）以及9例未含DBM硫酸钙人工骨的愈合情况,研究植骨量对愈合情况的影响。另外,采用MSTS功能评分对关节功能进行评估。结果:47例患者经4~56个月的临床随访,平均随访时间为16.5个月。所有患者均发生人工骨颗粒与宿主骨间隙变模糊以及颗粒间变模糊,平均用时为3.2（1～6）个月;有37例患者重新塑形,平均用时为7.4（3～18）个月;人工骨愈合良好39例（82.98%）,未发生不愈合病例。含DBM硫酸钙与不含DBM硫酸钙人工骨植入患者的愈合率分别为89.47%、77.78%。植骨量≤5ml组愈合率为95.65%,平均用时为6.7（3～12）个月;植骨量＞5ml组愈合率为79.17%,平均用时为5.7（4～18）个月。两组患者愈合率以及愈合时间等无显著性差异（P＞0.05）;MSTS功能评分平均为29.0分。术后有2例出现伤口不愈合情况。结论:对于良性骨肿瘤切除后骨缺损的重建,硫酸钙人工骨的临床愈合效果较好,属于一种安全、有效的移植材料,值得推广。     

体外冲击波对人工髋关节置换翻修骨水泥股骨假体取出的影响

目的观察体外冲击波对人工髋关节置换翻修骨水泥股骨假体取出的影响。方法患者入选标准：年龄45—79岁,翻修距初次手术时间5—20年;无菌性骨水泥假体松动;单侧翻修;初次手术用国产假体及骨水泥;自愿参加本研究并签署知情同意书。将符合入选标准的32例患者按简单数字随机法分为干预组和对照组,每组16例,干预组术前5天开始,每日1次（2000次脉冲）,每次30min,共5次f10000次脉冲）的体外冲击波治疗,对照组术前不行体外冲击波治疗。由同一人按完整拔除标准（一次性完全拔除）、开骨取出标准（无法拔除或仅部分拔除）、耗时计算标准（自开始取时始至全部取出时止）、出血量计算标准（自切皮始至缝皮止）分别统计两组患者数据,并从疼痛、功能、关节活动度、关节畸形4个方面行术前1周及术后1个月Harris评分。结果干预组假体完整拔出者（16例中8例,50．00％）较对照组（16例中2例,12．50％）多（P〈0．05）,非完整拔除者干预组开骨者（8例中2例,25．00％）较对照组（14例中10例,71．43％）少（P〈0．05）;干预组取出植入物耗时（310．1±129．5）S较对照组（978．9±110．2）s短（P〈0．01）;干预组术中出血量（610．9±126．5）ml较对照组（1110．1±140．4）ml少（P〈0．01）。Harris评分术前1周干预组（69．1±4．5）与对照组（70．2±5．2）差异无统计学意义（P〉0．05）;术后1个月干预组（94．1±3．5）较对照组（90．9±4．2）高（P〈0．05）。结论体外冲击波利于人工髋关节置换翻修骨水泥股骨假体取出。     

鹿瓜多肽促进磷酸钙人工骨对兔下颌骨缺损的修复作用

目的研究注射鹿瓜多肽注射液结合自固化磷酸钙人工骨(calcium phosphate cement,CPC)对兔下颌骨缺损修复作用的影响。方法 36只新西兰大白兔制成下颌骨双侧10 mm×4 mm×4 mm缺损的模型,实验组(18只)植入CPC,并每日给予0.2 ml/kg鹿瓜多肽注射液肌注;对照组(18只)植入自固化人工骨,每日给予等量生理盐水肌注。在分别于2、4、6、8 w处死,进行锥形束CT(cone beam CT,CBCT)及免疫组织化学观察。结果 CBCT观察:2、4、6、8 w时实验组骨缺损处的愈合情况优于对照组骨缺损处骨愈合的情况,第8 w时,实验组骨缺损处边缘连续,骨痂形成且密度基本与正常骨组织密度一致;免疫组织化学观察:在2、4、6 w时实验组的BMP-2的表达量早且高于对照组,在第6 w时实验组的BMP-2的表达量达到最高峰,8 w时,实验组BMP-2染色细胞阳性数目低于对照组。结论鹿瓜多肽注射液对植入CPC材料的骨缺损愈合具有良好的促进作用。     

基于图像边缘的彩色点云配准

点云配准被广泛用于三维重建和同时定位与建图等算法中,是计算机图形学领域中的核心问题.由于当前常用的点云配准算法只考虑了几何信息,所以遇到几何退化的情况会得到很差的结果.本文提出了一种基于图像边缘的彩色点云配准方法.该方法首先对彩色点云进行正交投影得到投影图像,然后提取该图像中的边缘信息,最后将这些边缘点的三维坐标用于配...     

组织切片图像的Disector计算机自动计数及三维显示

本文介绍了自行开发的解决Disector应用问题的计算机图像处理软件系统及关键技术、算法。本系统能依照Disector原理对多层组织细胞的电镜及光镜图像中的目标进行正确的分割 ,各层之间图像的人工交互及自动配准。针对每个目标的上下层关系实现目标的Disector自动计数及参数计算 ,并对每个目标进行体数据的提取和三维重建显示。利用该系统可在三维空间对粒子进行无偏差计数 ,同时极大地减少复杂的手工操作。文中同时还给出了用该系统对小白鼠神经细胞个数的Disector分析 ,肾小球个数统计分析和三维重建显示实例。     

定制化人工活性骨的研制和体内成骨研究

目的：初步探索利用RP技术制作具有特定外形的人工活性骨替代物修复下颌骨缺损的可行性。方法：RP技术SL法制作具有特定外形的多孔β—TCP支架，真空冻干吸附法复合BMP，制成定制化人工活性骨。以多孔β-TCP／BMP支架为实验组，单纯多孔β-TCP支架为对照组，进行修复犬下颌骨缺损的动物实验，分别在植入后2周、1月、3月、6月取材，进行大体标本观察、X线检测分析和组织学观察，Lane—Sandhu X线和组织学评分分析。结果：两组材料在植入后3月，均出现牢固的骨连接。植入后6月，实验组可见骨改建。结论：利用RP技术进行定制化人工活性骨的构建是可行的。多孔β-TCP支架和多孔β-TCP／BMP复合支架均可以最终完成骨替代，达到临床骨修复的目的。     

全髋关节置换术后假体周围骨溶解的磁共振成像分析

目的分析磁共振技术在确定假体周围骨溶解的部位和范围中的作用。方法自2007年2月至2009年7月27例（28髋）全髋关节置换术后患者接受磁共振检查,其中包括骨溶解19髋、不明原因疼痛5髋、异位骨化2髋、可疑肿瘤1髋和股神经麻痹1髋。磁共振检查结果均与放射学检查结果和术中所见相互印证。结果在所有髋关节中磁共振均发现骨一假体界面异常影像和其周围软组织包裹。而与磁共振相比,X线片检查始终低估了假体周围骨溶解的部位和范围。磁共振还显示了X线放射学上难以发现的软组织沉积物,该沉积物的信号强度与骨溶解区域相似,并在28个髋关节中发现25个增厚滑膜中的沉积物。结论磁共振是对全髋关节置换术后假体周围软组织评价的有效检查手段,可以有效地评估假体周围软组织包裹物和关节囊内滑膜沉积物,比x线放射学检查能更容易发现骨质溶解的位置和范围,有助于临床治疗。     

基于工业CT断层图像的三维可视化

工业CT图像三维可视化能够对工业构件提供真实、直观的反映。体绘制技术可以显示工业CT三维数据的整体特征和内部细节信息。根据光线投射算法的特点，采用对原始数据场进行最大熵原则的预处理的方法，加快了绘制速度，在一定程度上改进了光线投射算法，取得了较好的显示效果。     

3-D Visualization of Medical Images with Arbitrary Sections

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮ　　Ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ(3Ｄ)ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｅｄｉｃａｌｉｍａｇｅｓ,ｗｈｉｃｈｉｓｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｄｉｓｐｌａｙａｎｄｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｏｆａｎａｔｏｍｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ,ｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｍｅｄｉｃａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ.Ｉｔｉｓｎｏｔｏｎｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏａｉｄｄｉａｇｎｏｓｉｓ,ｂｕｔａｌｓｏｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｍａｎｙｍｏｄｅｒｎｍｅｄｉｃａｌｐｒｏｊ…     

工业过程断层图像的三维动态可视化

提出了一种针对工业过程断层图像的三维动态可视化方法,可用于对工业过程的辅助监控。该方法采用基于光线投射的体可视化技术,已在MITK(Medical Imaging ToolKit,一个用于医学影像处理与分析的C++类库)中实现。该方法使用不同的颜色和阻光度系数来区分反应容器或管道中的不同物质,从而为容器或管道中不同物质的混合反应过程提供一个动态的显示。实验结果证明该方法是可行的,并且其性能也是可接受的,若再辅之以体绘制算法的硬件加速,该方法可用于实时的工业断层成像系统中。     

Validation of Segmented Brain Tumor from MRI Images Using 3D Printingthe

Background: Early diagnosis of a brain tumor is important for improving the treatment possibilities. Manually segmenting the tumor from the volumetric data is time-consuming, and the visualization of the tumor is rather challenging. Methods: This paper proposes a user-guided brain tumour segmentation from MRI (Magnetic Resonance Imaging) images developed using Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) and printing the segmented object using the 3D printer for tumour quantification. The proposed method includes segmenting the tumour interactively using connected threshold method, then printing the physical object from the segmented volume of interest. Then the distance between two voxels was measured using electronic callipers on the 3D volume in a specific direction. And next, the same distance was measured in the same direction on the 3D printed object. Results: The technique was tested with n=5 samples (20 readings) of brain MRI images from RIDER Neuro MRI dataset of National Cancer Institute. MITK provides various tools that enable image visualization, registration, and contouring. We were able to achieve the same measurements using both the approaches and this has been tested statistically with paired t-test method. Through this and the observer’s opinion, the accuracy of the segmentation was proved. Conclusion: When the difference in measurement of tumor volume through the electronic calipers and with 3D printed object equates to zero, proves that the segmentation technique is accurate. This helps to delineate the tumor more accurately during radio therapy.     

大块骨组织体视学研究的图像采集与分析

大块骨组织由于不脱钙切片制作技术难度高,应用体视学对大块骨组织整体形态进行图像定量分析的研究资料较少。随着生物材料、人工金属植入材料在骨科临床的大量应用,如何获取高质量的大块骨组织整体图像,并应用体视学原理进行较为精确的图像分析变成了迫切需要解决的问题。目的:寻求大块骨组织实用和有效的数字图像采集方法,使之应用体视学原理进行较为精确的图像分析。材料与方法:普通玻片上的大组织标本、硬组织切片机切取的不脱钙塑料包埋大块骨组织标本及旋转切割机切取的含金属植入物的塑料包埋磨片标本。分别采用普通显微镜、大视野显微镜、自动显微镜及图像拼接软件采集,同时采用胶片扫描仪、台式背透扫描仪及高分辩数码相机进行采集比较。结果:上述各方法在一定程度均能满足大块骨组织图像采集及体视学分析需求,同时在标本适应性、视野规模、成像质量方面总结出各自优、缺点以及相应技术方法。     

3D腹腔镜下水刀肾部分切除术的临床效果观察和体会

目的:观察医用水刀在3D腹腔镜下肾部分切除术中的应用效果.方法:回顾性分析2015年4月至12月在我院行3D腹腔镜下水刀肾部分切除术的16例患者的临床资料.结果:16例患者手术均顺利完成,肿瘤均完整切除.手术时间65～140 min(中位时间85 min),估测出血量50 ～ 200 ml(中位150 ml).所有病例均未输血,均未发生严重并发症.术后随访5 ～ 12个月,经CT检查均未见肿瘤复发或进展.结论:应用水刀进行3D腹腔镜下肾部分切除术是一种安全、有效、可行的手术方式.     

三维适形放射治疗骨转移癌止痛疗效分析

目的分析三维适形放射治疗骨转移癌止痛疗效。方法45例骨转移癌共74处转移灶进行三维适形姑息性放射治疗，3Gy／次，5次／周，DT30Gy结束。结果根据世界卫生组织的疼痛程度4级分级法，放射治疗后，疼痛缓解总有效率为91％（41／45），Karnofsky标准评分明显好转率占73．3％。结论采用三维适形放射治疗骨转移癌，能迅速止痛，明显降低癌症患者对药物的依赖。     

三维适形放射治疗骨转移癌止痛疗效分析

目的分析三维适形放射治疗骨转移癌止痛疗效。方法45例骨转移癌共74处转移灶进行三维适形姑息性放射治疗,3Gy/次,5次/周,DT 30 Gy结束。结果根据世界卫生组织的疼痛程度4级分级法,放射治疗后,疼痛缓解总有效率为91%(41/45),Karnofsky标准评分明显好转率占73.3%。结论采用三维适形放射治疗骨转移癌,能迅速止痛,明显降低癌症患者对药物的依赖。     

基于3D残差U-Net的放射治疗剂量分布预测

摘 要：［目的］ 针对放射治疗中剂量分布预测结果精度低的问题,提出一种基于深度学习技术的肿瘤放疗三维剂量分布预测模型。［方法］ 选择130例宫颈癌患者数据,包括CT影像和靶区文件。通过基于卷积神经网络和残差块的深度学习U-Net模型,用于自动提取调强放疗放疗计划的CT影像、靶区和危及器官解剖结构群的多尺度和多层次特征图并进行三维剂量分布预测。采用定量分析方法,包括实际剂量与预测值之间的误差包括最大剂量（Dmax）、平均剂量（Dmean）、D99、D98、PTV56、PTV63和PTV70等。［结果］ 对于宫颈癌,根据检测结果绘制剂量-体积直方图,直接反映了真实剂量与预测剂量的差异,实际误差满足基本要求。［结论］ 通过深度学习模型的训练回归,拟合了调强放疗计划特征图参数与三维剂量分布之间的复杂非线性函数关系。在实际临床应用中,该训练模型可以准确预测新患者的个性化三维剂量分布。     

一种三维规则数据场中复杂组织快速分割方法

提出了一种三维规则数据场中复杂组织快速分割方法：首先熵阈值二值化三维医学图像，然后用三维形态学腐蚀操作，断开复杂组织与其它组织间的弱连接，并对复杂组织进行连通标记；接着提取出腐蚀后的复杂组织模板，并对此模板进行三维形态学扩张操作，恢复先前三维形态学腐蚀操作消除的部分；最后采用改进的快速三维种子填充算法精确地分割出复杂组织。复杂组织分割实验结果表明了该方法的有效性。     

多层螺旋CT三维重建在骨肿瘤诊断中的临床价值

目的 探讨多层螺旋CT三维重建在骨肿瘤诊断中的临床价值.方法 选取80例骨肿瘤患者,先经多层螺旋CT三维重建技术诊断,后经MRI诊断.观察并记录2种诊断方式对骨肿瘤的确诊率,对恶性骨肿瘤临床分期确诊情况,评估多层螺旋CT三维重建技术对骨肿瘤的诊断价值.结果 多层螺旋CT三维重建的确诊率为88.8%,MRI确诊率为73.8%,多层螺旋CT三维重建的确诊率明显高于MRI(P＜0.05).采用多层螺旋CT三维重建对恶性骨肿瘤进行临床分期与病理、X线联合诊断结果无明显差异(P＞0.05).结论 多层螺旋CT三维重建技术可以准确诊断骨肿瘤病理性质,也能有效确诊恶性骨肿瘤的临床分期,为后续手术提供临床诊断依据.