基于中国数字化可视人体喉区细小结构分割数据集的建立

目的 建立数字人体喉区细小解剖结构的分割数据集.方法 利用Photoshop图像处理软件提供的磁性套索和多边形选择对中国数字化可视人体喉区数据的细小器官和结构进行数据分割,建立喉区解剖结构的分割数据集;分割数据集经图像格式转换后,在Amira 4.1软件中利用域值分割方法自动提取分割区域,进行三维显示,并通过三维结果来验证分割数据.结果 对喉软骨、喉肌、声带等细小解剖结构进行了分割,建立了基于数字人体的喉区数据集,基于分割数据建立三维模型真实、可信.结论 喉区的分割数据准确、完整,为喉区精细模型的建立奠定了数据基础,同时提供了实用的彩色图像分割方法.     

建立数字化虚拟中国男性一号膝关节的有限元模型

目的针对数字化虚拟中国男性一号的膝关节断面切片图像,建立可供有限元结构仿真分析的膝关节三维模型。方法将中国数字化虚拟人体男性一号膝关节部位的薄层切片数码图像输入PC机,经过分割、配准等处理后,利用三维重建软件Mimics建立三维图像,然后通过自由造型系统进行表面光滑处理,再对表面图像矢量化,存储为有限元仿真分析可以接受的格式。结果建立了人体膝关节的三维计算机模型,并转换为IGES格式,可以提供膝关节的有限元生物力学仿真分析。结论利用Mimics重建后的三维计算机模型,可经自由造型系统FreeForm plus转换后应用于有限元仿真分析。     

建立数字化虚拟中国男性一号膝关节的有限元模型

目的 针对数字化虚拟中国男性一号的膝关节断面切片图像，建立可供有限元结构仿真分析的膝关节三维模型。方法 将中国数字化虚拟人体男性一号膝关节部位的薄层切片数码图像输入PC机，经过分割、配准等处理后，利用三维重建软件Mimics建立三维图像，然后通过自由造型系统进行表面光滑处理，再对表面图像矢量化，存储为有限元仿真分析可以接受的格式。结果 建立了人体膝关节的三维计算机模型，并转换为IGES格式，可以提供膝关节的有限元生物力学仿真分析。结论 利用Mirnics重建后的三维计算机模型，可经自由造型系统FreeForm plus转换后应用于有限元仿真分析。     

基于MRI数据的人体器官三维重建

目的建立合适的人体器官三维数字化模型，为辐射剂量计算打下基础。方法采用符合4项准则的轮廓线重建算法建立人体器官三维数字化模型。先提取器官的轮廓，然后进行表面重建，最后通过合适的光照和法线求取、法线平均等处理，得到表面平滑、结构准确、可视性强的三维重建图像。结果和结论采用本文的方法，成功重建了人体多个器官的三维数字化模型。该方法适合于人体器官三维模型的建立，能满足剂量计算的需要。     

基于MRI数据的人体器官三维重建

目的 建立合适的人体器官三维数字化模型,为辐射剂量计算打下基础。方法 采用符合4项准则的轮廓线重建算法建立人体器官三维数字化模型。先提取器官的轮廓,然后进行表面重建,最后通过合适的光照和法线求取、法线平均等处理,得到表面平滑、结构准确、可视性强的三维重建图像。结果和结论 采用本文的方法,成功重建了人体多个器官的三维数字化模型。该方法适合于人体器官三维模型的建立,能满足剂量计算的需要。     

臂丛神经的断层解剖观察与可视化研究

目的 建立臂丛的三维可视化模型,立体显示臂丛的组成和走行.方法 选取首例中国数字化可视人体数据集中第4颈椎上缘至第4胸椎上缘的连续薄层断面图像.运用3D-DOCTOR软件,在P4微机上分割重建臂丛、脊髓、锁骨、锁骨下动静脉和腋动静脉等解剖结构并立体显示.结果 在薄层断面上连续观察了组成臂丛的神经根、干、股、束的位置,成功重建并立体显示了臂丛的组成及其与锁骨、血管等解剖结构的位置关系,建立了臂丛神经的三维可视化模型.结论 中国数字化人体数据集能够提供完整精确的臂丛神经薄层断面数据,在此基础上分割重建的臂丛三维可视化模型,真实的显示了臂丛神经的组成、走行及其与邻近结构的位置关系.     

盆腔血管三维可视化及其临床意义

目的采用放射造影术,建立盆腔血管的三维可视化数字解剖模型。方法应用放射造影和CT扫描的人体数据集,运用Mimics10.01软件,在计算机上实现盆腔血管解剖结构的三维可视化。结果成功建立了盆腔内主要血管解剖结构的三维可视化模型,获得非常清晰血管三维重图像,边缘光滑、层次分明。该模型能进行任意方位的旋转,并以多彩色的形式表现,能清晰地显示出各个方位的解剖结构。结论可视化盆腔血管三维重建模型,为盆腔微创手术和盆腔血管内介入治疗的开展提供了直观的数字化解剖依据。重建的三维模型可以提供正常腰区皮瓣的三维动态解剖,为虚拟手术奠定了基础。     

数字化人体大脑坐标系的建立及三维测量

目的 构建临床常用的大脑三维空间坐标系,并对人体大脑各结构进行空间定位和三维测量.方法 采用低温冷冻铣切技术采集人体大脑的横断层图像,用课题组自行开发的软件,在分割、重建后的三维模型上,建立三维空间坐标系,进行人脑各结构在空间中的准确定位和三维测量.结果 建立了以前后连合间线的中点为原点的大脑三维空间坐标系,并对原始数据进行重新采样,生成了与新坐标系相匹配的人体大脑数据集,并测量了大脑主要结构的大小及空间坐标.结论 在计算机上寻找坐标原点,构建新的坐标系,为大脑坐标系构建提供了一种新的方法和研究手段.所获得的数字化可视人体大脑主要结构的体积等测量数据真实可靠,为构建大脑解剖模型积累了定量资料.     

数字人体肠道的三维可视化研究

目的 建立中国数字人肠道的三维可视化数字模型.方法 利用中国首例女性数字化可视人数据集(CVH-2),分割出肠道的轮廓数据,并进行表面三维重建.结果 分割并三维重建出了十二指肠、空肠、回肠、盲肠、阑尾、结肠、直肠等肠道结构.模型能够实现缩放、旋转、任意角度切割,以及十二指肠、空肠和回肠、大肠等不同段单独或者整体显示,能够方便地观察人体肠道的走向和形态.结论 数字人肠道消化道的可视化模型为教学和临床研究提供了数字化的工具,为虚拟内镜以及CT/MRI影像的消化道研究提供了形态学依据.     

灰阶及彩色多普勒超声在区分慢性病毒性肝炎和早期代偿期肝硬化的应用价值

目的：探讨灰阶及彩色多普勒超声用以区分慢性病毒性肝炎和早期代偿期肝硬化的诊断价值。方法：正常对照组32例, 病例组72例（44例慢性病毒性肝炎和28例早期代偿期肝硬化患者），病例组病人均作肝穿刺活检。 在二维灰阶及彩色多普勒超声下对门静脉、肝动脉和脾脏进行多种定性和定量变量研究，如门静脉直径/最大流速、门静脉直径/平均流速、肝动脉与门脉的时间平均流速之比值等。结果：ROC曲线分析表明： 肝门静脉充血指数、门静脉直径/时间平均流速和肝动脉与门静脉的时间平均流速之比在区分慢性病毒性肝炎和早期代偿期肝硬化有较好的灵敏度和特异度。利用对肝脏的三个定性变量和四个定量变量可正确地划分88.9%的原始病例。在对慢性病毒性肝炎患者的穿刺活检结果中发现肝纤维化的第5期和第1～4期比较有显著性差异。结论：慢性病毒性肝炎病人肝纤维化的第5期与第1～4期相比，血流动力学参数有显著不同。利用二维灰阶及彩色多普勒超声得到的指标区分慢性病毒性肝炎和早期代偿期肝硬化是可行的。这些指标可用于监测慢性病毒性肝炎的发展,并可避免不必要的活检。     

基于亚毫米CT的三维可视化技术在宫颈癌诊治中的应用

目的探索宫颈癌患者亚毫米CT静脉扫描的最佳显影时间,建立活人体宫颈癌患者女性盆腔的三维可视化数字模型,探讨三维可视化技术在宫颈癌诊治中的应用价值。方法 30例不同分期的宫颈癌患者行动脉期及分别延时70、90、120 s的静脉期进行亚毫米CT扫描,由影像诊断科医师对各期图像进行判读,确定最佳静脉显影时间并进行影像学诊断,应用女性盆腔CT薄层扫描数据,在腹部医学三维可视化系统进行图像分割及三维重建,然后将重建模型导入FreeForm Modeling System平台进行平滑、上色、透明化、旋转等操作,获得三维可视化模型。结果确定自注射造影剂后90 s行静脉期扫描可获得最佳显影效果图像。亚毫米CT对≤ⅠB1期的宫颈癌诊断率并不高(1/5),对≥ⅠB2期的诊断率较高,本研究25例均诊断出,分期判断准确率达64%。以CT动脉期及90 s静脉期数据为基础成功重建出宫颈癌患者女性盆腔的三维图像,包括盆腔主要脏器、血管、宫颈癌肿块,肿瘤供血血管等,并可从任意角度观察子宫与毗邻主要脏器空间立体位置关系。结论恰当扫描条件的亚毫米CT扫描对中晚期宫颈癌的诊断及分期有重要的帮助。基于亚毫米CT数据重建的三维可视化女性宫颈癌盆腔数字模型,能够为宫颈癌患者的临床诊治提供一定的参考依据,并可为进一步的仿真手术研究提供基础。     

宫颈癌放疗区域相关断层解剖学观察

目的 对宫颈癌放射治疗所包含的解剖学范围进行详细观察.方法 结合中国数字化可视人体数据集(CVH2)断层解剖学图像,分别模拟宫颈癌放射治疗常用的盆腔四野照射和调强照射(IMRT)两种方式,对两种照射方式的等剂量曲线所包含的解剖学范围进行详细的观察和对比分析.结果 在CVH2断层图像上,可以清楚地观察到两种照射方式的各个等剂量曲线所包含的详细盆腔组织.四野箱式放疗中小肠、直肠、膀胱和骨髓的受照射剂量明显高于IMRT照射,IMRT受照射体积较四野箱式照射均下降达15%以上.结论 中国数字化可视人体数据可良好显示盆腔细微结构,在TPS系统上对宫颈癌的放疗区域及方式进行精细解剖学研究有重要帮助,也为放射治疗的深入研究和培训教学提供了极有价值的工具.     

基于MRI和CT数据的女性泌尿系统三维建模

目的 探索女性泌尿系统三维模型的构建方法及意义。方法 收集2018年于南方医科大学南方医院妇科就诊患者的MRI及CT影像数据,选取采用妇科常用扫描序列进行扫描的MRI及CT数据集各10套,利用Mimics19.0软件对不同数据集的女性泌尿系统进行三维重建,并联合工程学软件,探索对膀胱尿道可进行测量的指标。结果 10套MRI数据集均成功构建膀胱及尿道,而10套CT数据集成功构建双肾、输尿管及膀胱。联合工程学软件,诸多膀胱尿道相关的几何参数可被测量,本研究中膀胱尿道后角：151.1±17.9°、β角：137.3±14.0°、尿道耻骨角：47.8±12.1°、尿道倾斜角：21.5±7.3°、α角：83.8±13.8°、耻骨后间隙：15.3±3.0 mm、尿道横纹肌厚度：2.6±0.6 mm。结论 计算机三维重建技术能够直观再现人体泌尿系统三维解剖形态,提供女性泌尿系统精细解剖的三维研究的平台,通过多项径线和角度的测量,可为将来研究不同人群泌尿系统精细解剖及功能的差异提供技术基础。     

Quantitative analysis of host cells growing into canine homograft valved aortic and pulmonary artery

Background  Cryopreserved conduit valved homografts (CVH) have been widely used in surgical treatment of cardiac disease. This study aimed to determine the extent of host cell ingrowth and the durability and immunogenicity of CVH, and to compare the performance of CVH stored at 4°C and CVH cryopreserved in liquid nitrogen at –196°C.

Methods  Heterotopic transplants of canine CVH stored at 4°C (n=14) and cryopreserved in liquid nitrogen (n=14) were made onto the abdominal aorta of recipient dogs. Animals were sacrificed at 7 and 15 days and at 1, 3, 6, 9, and 12 months after transplantation to excise the implanted CVHs. Tissue DNA extraction and quantitative polymerase chain reaction (PCR) were performed to calculate the ratio of donor cells and host cells in the CVH. The tissue viability of CVH after implantation was analyzed by detecting alkaline fibroblast growth factor 2 (FGF-2) using immunohistochemical staining and by observation under transmission electron microscope and scanning electron microscope.

Results  All the animals survived and recovered well. There were few repopulating host cells (0.04%–0.83%) in the implanted CVH at 7 or 15 days. The ratio of ingrowing host cells into the CVH continued rising after implantation and reached 40%–47% in the 12th month postoperation. Histology, transmission electron microscopy and FGF-2 immunohistochemical staining indicated that fibroblasts and the host’s endothelial cells were the main cellular elements invading the CVH. There were no significant differences in results between CVH stored at 4°C and CVH cryopreserved in liquid nitrogen.

Conclusions  Host cells growing into CVH are very important for maintaining the long-term structure and function of the implanted CVH. There is no significant difference between CVH storing at 4°C or in liquid nitrogen in regard to the ingrowth of host cells or of morphologic features after CVH allografting.

     

基于可视人的帕金森病手术靶点核团定位初步研究

目的利用中国首例女性可视人(Chinese visible humanⅡ,CVH2)头部连续断层图像数据集,为帕金森病深部脑电刺激术前的底丘脑核定位提供参考。方法选取CVH2头部连续断层彩色图像并建立大脑标准空间坐标系,通过颅内常用定位标志-前后连合将21例健康成年人头部横断位和冠状位3.0T核磁共振成像T2序列图像配准到CVH2大脑标准空间中,利用与底丘脑核毗邻的红核中心坐标来检验配准精度以及该定位方法的可行性。结果使用该方法定位21例核磁共振成像图像中左右红核的X、Y、Z坐标平均误差(及标准差)为:X方向上为0.33 mm(0.21)、0.40 mm(0.25),Y方向上为0.52 mm(0.39)、0.44 mm(0.36),Z方向上为0.64 mm(0.43)、0.64 mm(0.41)。经配准后两者红核中心的X、Y、Z坐标值均无显著性差异(P>0.05)。结论利用CVH2头部连续断层图像数据集,经与核磁共振成像图像进行空间配准后对定位与底丘脑核毗邻的红核中心具有较高精度,能够为帕金森病深部脑电刺激术前的底丘脑核定位提供参考。     

硅胶子宫托用于女性盆腔器官脱垂的疗效分析

目的：探讨女性盆腔器官脱垂采用硅胶子宫托治疗效果。方法整群选取女性盆腔器官脱垂患者86例,均为该院2011年1月—2015年12月收治,应用硅胶子宫托治疗,回顾盆底功能障碍问卷简表(PFDI-20)评估资料,分析影响硅胶子宫托治疗的相关因素。结果随访3个月,子宫托佩戴率为60.5%(52/86),成功与失败患者在体重指数、年龄上差异无统计学意义(P>0.05),产次、病程、绝经年数方面,差异无统计学意义,产次越少、病程越短、绝经越晚,治疗成功可能性越大。治疗前PFDI-20、PORDI-6等指标差异无统计学意义(P>0.05),在治疗后前3 d,治疗后3个月,各指标均优于治疗前(P<0.05)。结论针对女性盆腔器官脱垂患者,采用硅胶子宫托治疗,可改善临床症状,增强生活质量。     

慢性病毒性肝病与胃十二指肠粘膜病变相互关系的研究

研究慢性病毒性肝病与胃十二指肠粘膜病变的相互关系。内镜检查患者 2 2 9例 ,检查前临床诊断为慢性病毒性肝病组 137例和胃肠病组 92例 ,并进行内镜检查结果比较。慢性病毒性肝病组 (CVH)与胃肠病组 (GEP)的Pu、CSG、EG、GMP比较 ,无统计学差异 (P >0 0 5 ) ,慢性病毒性肝病组的GEV、DI、EI、ED和BRG与胃肠病组比较 ,有显著性差异 (P <0 0 5 )。在胃十二指肠粘膜病变与病毒性肝病类型的比较中 ,肝炎肝硬化、慢性重症肝炎的GEV、DI、EI、ED、BRG及慢性肝炎重度的EI、BRG、CSG与慢性肝炎 (轻、中度 )比较 ,有统计学差异 (P <0 0 5 )。慢性病毒性肝病时 ,胃十二指肠粘膜病变的发生率相对较高 ,肝功能减退、肝炎病毒在胃十二指肠粘膜病变中起到了重要作用。