基于几何模拟的血管三维重建与平滑

医学图像的三维重建对手术计划起着至关重要的作用。传统的MC算法由于构成等值面的三角面片的位置与方向容易受体数据场的噪声影响,得到的三维显示图像可视性较差,且绘制时间过长,不能满足医学应用所要求的重建效果和交互速度。利用计算机图形学进行几何模拟,通过调用OPENGL的扩展库进行血管的三维表面绘制。得到相对MC算法得出的图像更为平滑的三维血管图像。     

医用诊疗软件产品注册管理研究

三维成像技术的发展推动了计算机技术在临床诊疗方面的应用。数字化虚拟肝脏及手术计划系统、神经外科导航系统、虚拟内窥镜检查系统等就是一些实例。但根据SFDA的规定,新研发的医疗器械产品上市前,必须取得医疗器械注册证,以达到产品质量控制标准,保证其安全、有效之目的。而取得产品注册就必须经过质量技术评估、标准制定、检验、临床试用以及产品风险分析等环节。     

鼻咽癌咽旁间隙插植三维靶区重建与剂量分布虚拟仿真研究

目的 通过对实际的咽旁间隙插植与虚拟的插植进行比较,探讨计算机仿真模拟技术应用于鼻咽癌咽旁插植技术的辅助价值. 方法 对10例鼻咽癌咽旁间隙插植患者设计虚拟理想插植施源管,并对两施源管之间的距离、大体肿瘤靶区和周围重要组织器官的体积剂量直方图进行比较. 结果 鼻咽咽旁间隙实际插植和虚拟插植施源管之间的距离均数为4.9 mm.虚拟插植100%等剂量线所包括的肿瘤靶区体积大于实际插植,而实际插植100%等剂量线所包括的正常组织体积大于虚拟插植. 结论 运用计算机技术进行咽旁间隙插植模拟有可能减少实际插植与虚拟插植之间的差异,有助于改善肿瘤靶区和周围正常组织器官的剂量分布.     

基于VTK的可视化技术的研究

工具包（Visualization Toolkit）是一个面向对象的可视化类库。它为从事可视化工具开发的广大科研工作者提供强大的技术支持。为此，必须了解和掌握VTK的框架结构、构成VTK对象模型和组成成分，以及VTK在医学可视化应用中的实现。     

舌诊信息化过程中的质苔分离方法

应用计算机分析舌像,在舌像信息辅助下推断中医证型的过程中,实现舌质、舌苔区域的自动化分离是前提条件,分离结果直接影响到后续舌质、舌苔颜色分类识别的质量,最终影响证型推断的准确性.在质苔分离实验中采用两种方法,即基于HSV色彩空间的最佳阈值迭代算法和基于彩色特征组合的分割方法,根据两者各自特点,综合叠加运用这两种方法,有效的解决质苔分离问题.     

应用于生物膜组织的虚拟手术仿真技术研究

生物膜组织的交互实时仿真是建立生物膜组织虚拟手术仿真环境的基础.针对生物膜组织的一些主要特征,结合虚拟眼手术仿真问题的研究,提出了一种基于弹簧质点模型的膜组织变形仿真建模,并特别考虑了碰撞检测和碰撞响应问题.对模型采用了准静态方法求解从而使变形仿真效果更稳定、真实感更强.所提出的方法被应用于眼角膜,较好地模拟了膜组织的基本特征.理论与实践均表明,该方法简单实用,效果较好.     

基于裂隙扫描图像的角膜表面三维重建

角膜是人眼的重要组成部分，眼外科中对角膜表面检查一般采用基于Placido盘的角膜地形图法和裂隙扫描角膜地形图法，但这两种方法的结果都未能获得直观的角膜表面三维模型。本研究设计的一种基于裂隙扫描图像的角膜表面三维重建算法，实现了对角膜前后表面的重建，并能快速地计算出角膜前后表面的几何参数以及转换成传统的等高线图和地形图，方便了医生的诊断。该算法首先采集角膜的裂隙扫描图像序列，然后在图像集中提取出每层角膜的轮廓，进而采用轮廓线重构算法得到角膜表面模型。在对裂隙图像提取闭合轮廓线时，根据角膜区域的颜色差异，采用了色彩分割的算法；针对角膜轮廓线是凹的特点，对轮廓线重构算法做了改进，以便能构造出正确的角膜表面三角形网格。     

计算机辅助设计在强直性脊柱炎后凸畸形矫形手术中的应用

目的:探讨计算机辅助设计在强直性脊柱炎后凸畸形矫形术手术方案制定中的应用价值。方法:将5例强直性脊柱炎后凸畸形患者在手术前后进行胸腰椎CT扫描,获得的数据导入Mimics10.01软件进行三维重建。手术前在重建模型上模拟经椎弓根椎体截骨术进行虚拟截骨、预测矫形效果,并测算截骨椎体所需截骨角度及相应在椎板及椎体后缘的截骨宽度。手术后在预测模型及术后重建模型上分别测量全脊柱后凸角,颈7椎体中心点与骶骨后上角的水平距离,截骨节段相邻上下椎体棘突间及双侧横突间距离等指标,并进行比较。结果:5例手术前后均顺利完成三维建模。术前模拟截骨测算出截骨椎体所需截骨角度、椎板截骨宽度和椎体后缘截骨宽度的值分别为(26.34±3.16)°(23.30～30.11°)、(27.71±1.22)mm(26.53～29.15mm)和(14.45±1.62)mm(12.17～16.62mm),在虚拟截骨模型上及术后重建模型上测得的比较指标相近。结论:应用计算机对强直性脊柱炎后凸畸形截骨矫正手术进行仿真模拟设计的方法具有可行性,能比较直观、精确反映矫形效果,可为制定手术方案提供较科学的依据。     

人眼晶状体前囊膜的非线性有限元仿真分析

在临床试验获得的形态数据和物理数据的基础上,建立了连续环形撕囊后前囊膜的物理模型,利用非线性有限元分析法对撕开口大小与囊膜最大拉伸长度之间的关系进行了仿真计算。结果表明,随撕开口的增大,囊膜所能承受的最大拉伸长度显著增加,最大拉伸状态下的撕开口周长Cr与撕开口初始周长Cc的比值(Cr/Cc)也增大。该结论与实验研究的结论一致,表明前囊膜的可拉伸性能随着撕开口的增大而增大。进一步分析指出,拉伸时,撕开口边缘处外力作用的范围会显著影响最大拉伸长度:外力作用范围越大,囊膜所能承受的最大拉伸长度也就越大;增大幅度随作用范围的增加而减小。研究结果表明,仿真分析取得的结果与实验研究结果相符。     

一种基于临床CT影像的肝内血管体积测量方法

肝脏血管体积不仅可以为临床疾病诊断提供重要参考,还对肝脏供血能力和肝脏储备功能的评估具有重要参考价值。本研究提出一种血管体积测量方法,利用置信连接和ITK-SNAP分割出肝内门静脉并进行空洞填补后,通过体素数目换算得到血管体积。该方法可快速、准确的计算出肝内门静脉的体积。实验采用10套不同规格的肝脏CT图像进行肝内门静脉血管体积测量,并选取3套数据与基于手工测量得到的血管体积进行对比。实验结果表明,通过本研究方法测量得到的体积与手工测量结果基本一致,利用统计学方法得到的肝内门静脉的体积为(11.316±1.080)m L。