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。     

数字化可视人体在医学上的应用

数字化可视人体(DigitizedVsibleHuman)是依靠计算机技术三维显示人体器官结构的计算机模型,是医学与信息技术、计算机技术相结合的科学研究工作.科用数字化可视人体数据集可以方便地重建出人体组织器官内在的物理属性和空间关系,并具有通真的视觉效果.     

利用CT扫描图片制作人体器官模型实体的简易方法

断层图像序列重建物体的三维结构是随CT技术而发展起来的,一直是医学领域研究的课题。利用CT扫描、计算机重建技术制作三维立体模型实体因其技术含量高,材料要求严格,制作周期长,模型成本高,因此难以普及。本文利用CT扫描图片制作人体器官模型实体的简易方法——曲面体重建方法,能够处理并制作任何层面的断面成像（即各个器官的CT影像）,通过影像叠加,构建立体实体模型,以拓宽各种人体器官重建的范围。     

基于"中国数字人"切片建立包含牙列的下颌骨三维模型

目的 利用虚拟人数据资料借助医学三维重建软件快速重建包含下颌牙列的人体下颌骨三维模型,为数字化虚拟人体作出技术探讨.方法 选择合适的尸体标本,经固定、动脉灌注、包埋、数据采集后获得虚拟人数据集,按照不同数据格式保存虚拟人切片图像数据.为今后不同规模的人体解剖结构重建目的 作准备.取虚拟人切片数据图像中下颌骨切片部分图像共计280张经二维图像处理软件去噪、描边后导入专用医学三维重建软件进行下颌骨的三维重建,生成的下颌骨三维模型经表面光滑处理后进行渲染.结果 利用虚拟人的数据得到了包含牙列的下颌骨精细的三维模型,在三维方向上真实地再现了下颌骨的解剖形态.结论 利用中国数字化可视人体图像能建立准确的下颌骨三维模型.     

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。     

首套中国男、女数字化可视人体结构数据的可视化研究

目的 实现首套中国男、女数字化可视人体结构数据的计算机可视化。方法 在获得首套(包括1例男性和1例女性)数字化可视见人体结构数据集(男性为2518个横断面，总数据量为90．648GB；女性为3640个横断面，总数据量为130．04GB后，分别在SGI图像工作站和P4微机上，先对二维图像进行处理，然后经过在每幅图像上预留的定标点进行对位配准。重建时采用了两种方法，一是体绘制(Volume rendering)重建；二是面绘制(Surface rendering)重建。结果 在SGI工作站和微机上分别实现了男、女数字化可视人体的整体和局部可视化。并且，通过革新三维重建和数据处理技术，实现了中国首套数字化人体数据的交互式三维可视化。结论 ①经过可视化研究检验，本研究组采集的首套中国男、女数字化可视人体数据集符合三维可视化的要求。⑧本研究建立起来的中国男、女数字化可视人体数据的交互式三维可视化平台，形成了数字人体解剖学和虚拟外科于术的雏形。③经过数据分割、分类、配准和绘制重建起来的人体器官或局部模型为在计算机卜细致表达人体仝身的复杂结构奠定了基础。     

激光三维扫描系统重建下颌骨

目的 利用激光三维扫描技术重建下颌骨三维结构，探索建立有限元几何模型的新方法。方法 利用激光三维扫描系统．多次、分区域地扫描人体下颌骨标本并形成下颌骨表面轮廓点云文件，然后对扫描点云文件进行拼接，重建下颌骨表面轮廓。结果 建立了一个人体下颌骨骨性表面的三维模型。此模型造型逼真，并可以适当的文件格式应用于有限元结构力学仿真分析。结论 在生物力学仿真实验中，激光三维扫描系统可以用于建立有限元几何模型，可解决常规CAD(computer aided design)方法难以建立非规则人体结构模型这一难题。     

三维医学图像的快速重建与任意切割

目的　实现三维医学图像的快速重建和任意切割。方法　采用外接球面法和分段标记法。结果　快速清晰地显示出人体器官的解剖结构 ,对器官的切割可以基于鼠标任意操作。结论　用JavaApplication实现对医学图像快速重建及任意切割是可行的 ,并为虚拟手术的研究提供了条件。     

数字化虚拟可视重建在显微外科皮瓣、肌皮瓣教学中的初步应用

介绍了采用数字化虚拟技术对临床常用皮瓣进行可视化设计与重建，并成功重建出背阔肌肌皮瓣、股前外侧皮瓣、足背皮瓣、小腿外侧皮瓣及其毗邻结构的三维可视模型。指出重建的三维结构可以多彩色、透明或任意组合显示，经不同角度观察具有整体显示清晰、实体感强的特点，它为显微外科教学提供了新的理论和技术方法，并为进一步骨科数字虚拟教室的建立打下基础。     

下颌骨的计算机三维重建

目的建立下颌骨的三维数字化模型。方法选择1具合适的尸体标本,经固定、动脉灌注、包埋、数据采集,获得数字人数据集,取其切片数据图像中与下颌骨有关的二维图像,在计算机上去噪、描边、提取其轮廓线,导入Amira医学三维重建软件进行三维重建,生成的下颌骨三维模型行表面光滑处理并渲染。结果利用数字人数据得到了下颌骨精细的三维模型,在三维方向上真实地再现了下颌骨、下颌牙的解剖形态,并准确地显示下颌管的位置。结论应用软件重建方法获得的下颌骨三维模型,为下颌骨的影像诊断及正颌外科手术治疗、下颌牙齿种植等提供了解剖学依据。     

数字医学技术在腹部巨大肿瘤中的应用研究

利用自主研发软件和Mimics软件,对13例腹部巨大肿瘤CT图像进行分割和三维重建,重建出的肿瘤、周围脏器及其管道模型分别STL格式导入到FreeForm Modeling System进行修饰和平滑.术中进行拍照、录像,与重建结果进行对比,术后用病理结果对肿瘤组织来源进行验证.13例患者数据中1例因数据质量问题不能重建,其余12例主要脏器、血管及肿瘤均得到重建,重建率达92.3%;1例重建后肿瘤组织来源预测错误,其余11例均与术中结果吻合,正确率达84.6%.重建效果基本忠实于患者个体实际情况,立体感强,肿瘤位置及其与周围组织的关系清晰.经研究,认为数字医学三维重建技术可对腹部肿瘤进行准确定位,有利于手术方案的合理设计,降低手术风险,加强医患沟通.     

基于Compass的鼻咽癌调强放疗三维剂量验证

目的探讨Compass系统的独立剂量核算和剂量重建功能在鼻咽癌调强放疗计划三维剂量验证中的作用和意义。方法对30例鼻咽癌患者进行调强放疗计划设计,对TPS计算的剂量分布(Plan Dose,PD)、基于Compass内置剂量模型核算的剂量分布(Compute Dose,CD)和Compass实测并重建的剂量分布(Reconstructed Dose,RD)进行两两对比(A组:PD vs.CD;B组:PD vs.RD;C组:CD vs.RD),统计分析各靶区和危及器官的Gamma通过率和D99%、Dmean、D1%、Dmean差异值、Pmean等剂量学参数。结果三组中躯体平均Gamma通过率均大于97%(3 mm/3%标准),且其D1%、Dmean的相对偏差<2.5%。B组中躯体、GTVnd、腮腺、眼球、晶体和颞叶的Gamma通过率低于A组,差异有统计学意义(P<0.05)。B组中躯体、GTVnd、CTV1、CTV2、腮腺、晶体和颞叶的Gamma通过率低于C组,差异有统计学意义(P<0.05)。三组中各靶区的剂量相对偏差大多在0.8%~2.5%之间,小部分约2.7%~3.2%。A组中各靶区及躯体的Dmean差异值有统计学意义(P<0.05),C组中除了视交叉,其余危及器官的Dmean差异值有统计学意义(P<0.05)。结论Compass系统的独立剂量核算和剂量重建功能相结合,可为临床放疗计划的三维剂量验证提供有效的手段。     

计算机辅助设计与制造技术在颧骨复合体缺损个性化三维重建中的应用研究

目的:探讨计算机辅助设计与制造技术(computer-aided design/computer-aided manufacturing,CAD/CAM)在颧骨复合体缺损的个性化修复重建中的应用效果。方法:对13例颧骨复合体肿瘤及外伤后缺损的患者以三维CT及快速原型技术预成实体模型,通过CAD/CAM将健侧颧骨复合体复制到患侧缺损处,在模型上塑形精确钛网,结合自体骨移植和带蒂颊脂垫瓣内衬,重建颧骨复合体形态和功能。结果:在实体模型病变区域测量数据和术中所见病变范围基本一致,预制的个性化重建钛网与术中颧骨复合体外形匹配,术后患者面型基本对称,三维CT显示重建颧骨复合体两侧基本对称,术后外形满意。结论:计算机辅助设计与制造技术在颅颌面缺损修复体的个体化重建方面具有良好的应用前景,为面部畸形整复开辟了新的途径。     

基于三维图像库的眼科诊断系统

目的利用三维重建技术,建立眼科三维图像库诊断系统,提供传统眼B超无法显现的眼球后部及眼眶的冠状切面图像,以期提高眼疾病的诊断水平。方法通过设计和建立探头控制技术,将B超的二维图像数字化处理后,采集到计算机中,利用最新的三维重建技术,建立三维模型,形成诊断报告。结果采用旋转体切法获得眼球的二维图像数据,经图像转换后可通过三维体绘制技术重建为三维眼球图像。结论利用现有二维B超探头,本系统可以合成眼科B超三维图像,对于特定的眼科疾病,提供了较二维图像更清晰的诊断依据。     

地衣抗癌活性部位AMH-T的毒理学研究

目的 对地衣抗癌活性部位AMH-T进行小鼠短期重复剂量给药试验研究,观察AMH-T对小鼠血液常规、脏器系数及脏器组织形态学的影响,为抗癌药物的开发提供安全性依据.方法 将雄性裸鼠随机分为DDP组,DMSO组,AMH-T(50 mg/kg,100 mg/kg,200 mg/kg)组.试验中每4天称量一次动物体重.实验结束时,采用自动血液生化及血细胞分析仪检测血液生化及血液常规指标.解剖并观察主要脏器病变,取心、肝、脾、肾、睾丸等脏器进行称量,计算脏器系数.结果 小鼠短期重复给药试验中,AMH-T能明显升高小鼠血谷丙转氨酶和谷草转氨酶水平(P<0.01),其他血液生化、血常规指标无显著性改变;AMH-T对试验动物体重和心、肝、脾、肾、睾丸的发育无明显影响.结论 AMH-T皮下注射给药具有一定肝毒性,实验剂量范围内未见对小鼠骨髓造血功能具有毒性.     

数字医学在膝关节三维重建中的应用

目的:探索膝关节三维数字化模型的重建及可视化方法.方法:利用1例志愿者的右侧膝关节核磁共振成像(Magnetic resonallce imaging,MRI)薄层扫描数据,采集二维图像数据,应用Materialise公司的交互式医学图像控制系统(Materialises interactive medical ima...     

Comparative study of IORT and 3D-CRT for hepato-cellular carcinoma

Objective： To investigate the feasibility of intra-operative radiation therapy （IORT） in hepato-cellular carcinoma （HCC）. Methods： Based on the dosage distribution of tumor and adjacent sensitive organs, and dose-volume histogram （DVH）, Topslane three-dimensional therapy plan was used to compare IORT and three-dimensional conformal radiation therapy （3D-CRT） in 12 cases of HCC. Results： Taking the center of tumors as the isodose center, the V90 （volume of 90% dose distribution） of IORT was significantly better than that of 3D-CRT, and median absorbed doses of normal organs in IORT was significantly lower than that in 3D-CRT. Conclusion： The V90 of IORT is better than that of 3D-CRT in HCC, and neighboring sensitive organs were effectively protected by IORT. The tumors absorbed dose and local control rate are improved in IORT.     

基于计算机断层血管造影的盆部原发肿瘤三维模型重建及临床应用

目的探索基于计算机断层血管造影(CTA)二维图像的盆部原发肿瘤及其周围结构的三维模型重建方法,为术前明确诊断、制订个体化的手术方案、指导手术路径及评估预后提供更加全面、直观的影像学信息。方法对证实为盆部原发肿瘤患者行动静脉期64排螺旋CT扫描,形成格式为标准Dicom 3.0的CT连续断层图像,利用计算机三维图像重建软件Mimics建立盆部原发肿瘤及其周围结构的三维数字化模型。结果该方法的使用,可成功建立活体盆部原发肿瘤及其周围结构的三维模型,包括骨盆、盆部动脉、瘤体、子宫、膀胱、肠管、皮肤及皮下软组织,从而从解剖上完全还原其相对结构。结论多排螺旋CT扫描技术、血管造影及Dicom 3.0标准格式的应用使模型的建立更为精确、方便。该模型可以真实反映肿瘤与邻近结构的解剖关系,对于盆部原发肿瘤的诊疗具有重要指导意义;另外,该数字化模型可为盆部解剖结构的教学及手术培训提供详尽的资料,为建立可视化医疗教学平台提供帮助。     

应用髂腹股沟—脐胸复合皮瓣一期阴茎再造8例术后13年随访报告

目的：探讨髂腹股沟-脐胸复合皮瓣一期阴茎再造的远期效果。方法：对8例应用髂腹股沟-脐胸复合皮瓣行一期阴茎再造的患者术后半年、1年、3年、7年、13年定期随访，观察再造阴茎的颜色、直径、长度、感觉恢复状况、尿流动力学特征以及患者与配偶对再造阴茎的满意度等指标。结果：再造阴茎不随时间推移出现去色素现象；3年内再造阴茎有缩小、变短趋势，3年后趋于稳定；再造阴茎近端于术后半年开始恢复感染，至第3年时近端感觉接近正常；远端感觉也有不同程度的恢复，但速度较慢。髂腹股沟-脐胸复合皮瓣一期阴茎再造远期并发症少，阴茎形态、功能基本上能满足患者及配偶的要求。结论：髂腹股沟-脐胸复合皮瓣一期阴茎再造远期效果满意，适于推广应用。