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。     

基于布-加综合征的下腔静脉血管三维重建

目的 利用布-加综合征患者的MR影像数据建立个体化的下腔静脉血管三维数字化模型,探讨其意义以及对临床的应用价值.方法 对典型布-加综合征患者进行MR增强扫描,采集其下腔静脉影像数据集,将采集到的DICOM格式的数据导入Mimics 10.01软件,运用阈值分割技术对下腔静脉血管进行分割,利用3D计算功能对其重建.结果 所建个体化下腔静脉血管三维模型符合临床解剖特性,可以任意缩放、任意角度旋转,显示血管空间结构,并可以进行距离、角度以及狭窄度的测定.结论 获得了布-加综合征患者的个体化下腔静脉血管三维模型.该模型可为人体解剖以及医学影像学教学提供形态学参考.     

基于非均匀有理B样条的女性盆腔三维数字化模型的构建

目的 建立基于中国数字化可视人体的非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B.Spline,NURBS)三维盆腔模型.方法 选取中国可视化人体数据集的盆腔部分,应用Photoshop分割出各盆腔结构后并获取各结构的轮廓线,基于盆腔结构的表面轮廓线应用Isosurf软件生成三角化表面网格,然后将其输入犀牛(Rhinoceros)软件,进行控制参数设定与NURBS曲面重建.结果 对盆腔中膀胱、直肠、子宫、卵巢、血管、阴道、输尿管、股骨、尿道等主要结构进行了分割,并构建了NURBS女性盆腔三维数字化模型,所建立的模型几何外型逼真,整体清晰,实体感强.结论 本研究实现了对女性盆腔主要结构的NURBS曲面建模,所获取的数字化模型可为解剖教学、手术仿真以及运动医学等提供科研教学平台.     

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.     

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.     

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.     

肾脏及其周围结构的三维可视化研究

目的建立中国人肾脏及其周围结构的三维可视化模型.方法应用中国首套男、女性数字化可视人体数据集,在VRM计算机平台上建立人体肾脏及其周围结构的三维可视化模型并进行分析.结果成功建立了肾脏及其周围结构的三维可视化模型,该模型能进行任意角度的旋转和连续的任意方位的切割,并能清晰地显示出各个切割面的断面解剖结构.结论可视化肾脏能够实现肾脏及周围结构的任意方位的断面解剖,为虚拟肾脏手术奠定了基础.     

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.     

人脑深部核团三维模型的构建与数据测量

目的 构建大脑深部核团三维可视化模型,以对其立体形态和空间位置进行研究.方法 选取可视人体数据集头部连续横断位图像,将其重采样到平行前后连合平面方向后,逐张分割出其中的脑深部核团及前后连合等结构的二维轮廓;采用面绘制和体绘制对各分割结构进行三维重建和虚拟显示,并根据重建模型测量计算各核团在大脑空间坐标系中的位置范围、重心点坐标和体积.结果 获得了平行于前后连合平面的头部连续断面真彩色图像集和附有解剖学标识的脑深部核团二维轮廓分割图像集,重构了各核团的面绘制和体绘制三维模型,并获得其在前后连合中点为原点的大脑空间坐标系中的核团重心点坐标,核团在X、Y、Z轴上的投影范围和核团体积等解剖数值.结论 基于可视人体数据集所构建的脑深部核团三维可视化模型充分显示了各核团在大脑中的立体形态和空间位置关系,并提供了核团重心点坐标、范围、体积等解剖数值.     

人体喉部血管的应用解剖与三维可视化研究

目的 通过对人体喉部各结构的解剖定位及毗邻关系与三维可视化的研究,为喉部病变的诊治及手术入路提供解剖学依据.方法 12例(成都医学院人体解剖实验室受捐,男女各半)喉部结构完整的尸体标本,运用ABS丁酮溶液行左右颈总动脉预灌注,分别做血管铸型、计算机断层扫描、薄层冰冻铣切、大体和显微解剖,并对喉部血管及毗邻结构作定性和定量研究,并运用Autodesk 3ds Max 2010(32位)进行三维重建.结果 喉上动脉入喉处在甲状软骨上角的前下方左侧为(14.60 +2.45) mm、右侧为(15.58 -2.58)mm,两侧比较有差异统计学意义(P＜0.05).喉下动脉入喉处在甲状软骨下角后下方左侧(4.78±1.08)mm、右侧(6.25±1.68) mm,两侧差异有统计学意义(P＜0.05).结论 完整地重建了喉部血管及毗邻结构,喉部毗邻结构的位置和关系可以单独或联合显示,也可在三维空间上以任意层面多角度显示.     

Laryngeal and hypopharyngeal carcinoma: comparison of helical CT multiplanar reformation, three-dimensional reconstruction and virtual laryngoscopy

Objective　To evaluate the clinical application of helical CT multiplanar reformation (MPR), three-dimensional reconstruction (3D) and virtual laryngoscopy (CTVL) in laryngeal and hypopharyngeal carcinoma. Methods　Axial helical CT scans were performed in 22 patients with laryngeal or hypopharyngeal carcinoma, along with MPR, 3D and CTVL. These results were compared with the findings of fiber optic laryngoscopy and surgery. Results　Combining axial and MPR images, both the accuracy in preoperative tumor staging and the diagnosis of metastatic lymph nodes were 95%. MPR demonstrated more information about the extent of tumor than axial images in 23% cases; 3D image displayed clearly the extension of tumor, the vessels and airway from multiple views. The location, size and extent of tumors found in cranio-caudal CTVL corresponded well with that of laryngoscopy, and CTVL demonstrated the relationship between the tumor and vocal cords and anterior commissure by caudo-cranial approach, which was inaccessible to fiber optic laryngoscopy in 3 cases. Conclusions　Axial images of helical CT clearly demonstrate the location, size and extent of laryngeal and hypopharyngeal carcinoma, while MPR and 3D images are useful in displaying the three-dimensional images and anatomical relation of the tumor. CTVL can clearly display the mucosal surface structures of the larynx and hypopharynx and is a good complementary method of laryngoscopy.     

基于数字人图像分割和识别的新框架

目的：提供一种高层知识引导分割和底层处理向知识归纳相结合的自动分割识别框架,并将该方法有效应用于彩色图像的数字化可视人体数据集（Chinese Visible Human,CVH）内部结构的自动分割和识别中.方法：首先利用分类标签在CVH2图像中提取脑干部分的图像,用Otsu获取阈值进行图像增强,将脑干轮廓作为分割的初始化轮廓,运用Level Set方法来实现精细化的分割：利用周长和质心位置建立联合判别函数,并对分割结果进行分类识别.结果：该算法准确对CVH2数据集脑干内黑质、中脑水管进行自动分割和识别,通过Amira软件三维重建分割结果获得较好的重建效果,并与手动分割结果保持了较好的一致性.结论：该框架能够实现数字人图像自动的多目标精细分割和识别,为知识引导的自动图像分割和识别提供了新的方法.     

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.     

螺旋CT仿真喉镜、三维重建和多平面重组在喉及下咽癌的临床应用价值

目的　探讨螺旋CT仿真喉镜 (CTVL)、三维重建 ( 3D)和多平面重组 (MPR)在喉及下咽癌的临床应用价值。方法　 2 2例喉及下咽癌患者进行轴位螺旋CT扫描 ,同时做MPR、3D和CTVL成像 ,并与纤维喉镜、手术所见对照分析。结果　螺旋CT轴位结合MPR图像对术前肿瘤分期和诊断颈部淋巴结转移的准确性都是 95% ;2 3%的病例MPR显示肿瘤侵犯的范围优于轴位 ,3D重建可立体显示肿瘤的侵犯范围及其与血管、气管的关系 ;头端CTVL显示喉及下咽部腔内病变的部位、大小及侵犯范围与纤维喉镜所见相似 ,3例从足侧观察肿瘤与声带和前联合的关系弥补了纤维喉镜的不足。结论　螺旋CT轴位图像能很好地显示喉及下咽癌的部位、大小及其侵犯范围 ,MPR和 3D重建是轴位图像的有力补充 ,CTVL能清楚显示喉及下咽部的腔内结构 ,是纤维喉镜的很好补充手段。     

喉癌患者喉部分切除后会厌在喉重建中的应用

目的：探讨会厌在喉癌部分切除喉功能重建中的应用价值。方法：对1982-1999年间因喉癌行喉部分切除并实施会厌喉功能重建术,共168例,对其治疗效果进行分析。168例患者中,声门上癌25例,声门癌140例,声门下癌3例。根据病变情况不同,采用相应的切除方式,以残存会厌下移重建喉功能。结果：168例患者中,135例拔除气管套管,拔管率为80.36％。所有患者均拔除鼻饲管恢复正常饮食,无误吸。全部患者3年生存率为89.48％,5年生存率为74.14％。结论：会厌是喉部分切除功能重建较为理想的方法。     

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。     

两种修复方式在喉部分切除术后喉功能重建中的应用价值

目的  探讨接力肌甲状软骨外软骨膜瓣和室带下移两种修复方式在喉癌喉部分切除术后喉功能重建中的治疗效果和应用价值。方法  对泸州医学院附属医院耳鼻咽喉头颈外科2011年12月-2014年2月经病理确诊为喉癌、初次行喉部分切除术并采用接力肌甲状软骨外软骨膜瓣或(和)室带下移进行喉功能重建术的40例喉癌患者进行随访、病历资料分析。结果  40例患者无1例失访。术后全部患者6～16 d恢复经口进食,无呛咳及误吸。拔除气管套管39例,拔管率为97.5%（39/40）。除1例患者术后电子喉镜提示喉腔狭窄外,其余患者喉腔均宽敞。所有患者均能利用新喉发音,无1例因喉腔闭锁导致发音失败。结论  接力肌甲状软骨外软骨膜瓣和室带下移这两种喉功能修复方法单独或联合应用均能很好的重建喉腔形态,保留喉的生理功能,是喉癌喉部分切除术后喉功能重建的简便、有效方式。