可视化人体肝脏技术概述

可视化人体肝脏是利用人体肝脏数据集或肝脏CT、MRI数据三维重建获得的计算机肝脏模型,对肝脏解剖学教学、肝脏疾病的诊断、肝脏外科的发展有重要的意义.本文在阅读大量文献的基础上,重点概述可视化人体肝脏的方法、步骤、技术和可视化人体肝脏目前研究的概况.     

首例中国可视化人体心脏三维重建及临床意义

目的 对首例中国数字化可视人体的心脏进行三维重建，为心脏疾病的影像学诊断和外科手术提供三维解剖学依据。方法 将首例中国数字化可视人体心脏部分的薄层断面(层厚1．0mm)输入SGI工作站，经数据分割、对位重建、平滑处理和三维显示等步骤，完成对心脏结构的三维重建。结果 本研究完整地重建出了心脏结构，重建的结构能够以多结构、多彩色实体模型方式显示，可显示心脏内部各结构的空间位置和毗邻关系，可在三维空间伴置上绕任意轴旋转任意角度。结论 重建出的三维图像清晰地显示了心脏内部和整体的结构，实现了心脏的二维可视化。     

肝脏静脉管道系统三维可视化应用研究

目的 应用医学图像三维重建技术为肝脏静脉管道系统提供针对临床应用的肝脏三维解剖可视化数据.方法 利用三维重建技术对经正常人体下腔静脉平面至肝脏下缘平面的连续横断薄层断面图像进行二维重采样和三维可视化,对肝后段腔静脉管道和肝内静脉系统进行轮廓提取和三维重建,构建三维解剖模型.结果 肝脏数字化可视模型能清晰显示肝内静脉管道系统的空间结构特征与三维立体关系.结论 肝脏三维模型的建立更直观地显示了肝内静脉管道系统的解剖立体构象及其毗邻关系并能获取三维数据,为肝脏数字解剖学的深入和肝脏外科手术及肝内血管介入治疗提供更为细致完善的技术手段.     

数字可视化人体平台在解剖学学习中的应用

本文探讨了三维虚拟数字可视化人体平台在人体解剖学学习中的重要作用,数字可视化人体平台的构建为解剖学的学习提供了新的途径,极大的提高了学生的学习兴趣和学习效果,是解剖学上一次划时代的革命.     

首例中国女性数字化可视人体数据集采集与可视化研究

目的　建立中国女性数字化可视人体 (Chinesedigitizedvisiblehumanfemale)。方法　选择经肉眼观察、CT和MRI检查无器质性病变的中等身材、青年女性人体标本 1例 ,经外形测量、血管灌注后 ,用 5 %明胶包埋 ,置入 -3 0℃冰库中冰冻 1周 ,然后在 -2 5℃低温实验室中用TK 63 5 0型数控铣床 (铣切精度为 0 0 0 1mm)从头至足逐层铣切。逐层用高清晰度数码相机摄影 ,完成人体模型数据获取 ,得到人体结构数据集。利用连续断层图像数据 ,在SGI图像工作站上 ,利用本课题组自主开发的三维重建软件包进行人体结构的三维重建和立体显示。结果　所选用标本为女性 ,2 2岁 ,身高 162 0mm ,体质量 5 4kg ,非器质性疾病死亡。CT扫描层厚 :头颈部为 1 0mm ,其他部位为 2 0mm。MRI扫描层厚头部为 1 5mm ,其余部位为 3 0mm。连续横断面层厚 :头部为 0 2 5mm ,其他部位为 0 5mm ,全身共计 3 64 0个断面。数字化摄影分辨率为 62 914 5 6(3 0 72× 2 0 48)像素 ,每个断面图像文件大小为 3 6MB ,整个数据集数据量为 13 1 0 4GB。结论　①经文献检索和查新 ,仅见美国Colorado大学于 1995年 12月完成了 1例女性人体标本的数据采集。本研究结果增添了新的一例女性可视化人体的数据资料 ,其研究结果同时在国际互联网站发布 ,网     

人体可视化肝脏与肝脏超声影像学的对照研究

目的建立国人肝脏的可视化模型,为肝脏超声影像学提供任意方位的薄层断面解剖学基础。方法选取中国可视化人体数据集的肝脏连续断面部分,在可视化软件上建立肝脏的三维可视化模型,并与超声常用切面进行对照研究。结果本研究建立了国人肝脏的三维可视化模型,可视化肝脏模型能进行任意方位的切割,各个切割面显示的肝脏内部解剖结构清晰,特别是能清晰显示肝内管道系统的走行分布特点,能与肝脏超声的各个切面形成良好的对照。结论国人可视化肝脏模型能为肝脏超声影像学提供详细而完整的断面解剖学资料。     

首例中国可视化人体头颈部CT影像三维重建的初步研究

目的 对首例中国可视化人体头颈部CT影像进行二维重建研究。方法 将首例中国可视化人体头预部的轴位断层CT图像(层厚1mm，连续扫描)，应用Siemens CRT3.0图像处理软件在SGI Graphies计算机工作站上进行三维重建和观察。结果 头面部结构得到良好重建，其面部轮廓包括鼻翼、唇．外耳廓．下颏等均能清晰显示。头颈部骨骼的精细三维重建，显示出颅底圆孔、卵圆孔、棘孔等细微结构。头颈部三维剖面观察可使包括垂体、脑干、颈髓、蝶窦、鼻咽等结构获得良好显示。结论 本研究实现了对首例中国可视化人体头颈部CT影像的三维重建和可视化，为深入进行头颈部解剖结构的三维可视化研究及解剖学和影像学的比较研究奠定形态学基础。     

三维数字虚拟人体肝脏系统的建立及其应用

目的建立基于中国可视化人（Chinese visible Human,CVH）的三维虚拟肝脏系统。方法选取CVH的腹部断层图像数据,利用三维可视化技术,联合运用表面重建与体积重建的方法,建立数字虚拟肝脏系统,并赋予该系统多种交互功能,利用该系统对肝脏解剖进行研究。结果成功建立数字虚拟肝脏系统。该系统具有任意移动、旋转、缩放、切割和多种多重显示等功能;具备多种测量功能和一定的虚拟手术功能,可准确揭示尾叶及肝外门、腔静脉间隙的解剖情况。结论数字虚拟肝脏系统能真实展示肝内外重要结构的解剖特征,为肝外科虚拟手术的发展提供可视化平台。     

男性盆底可视化研究

目的建立中国人体男性盆底局部可视化数字模型.方法应用首例中国数字化可视人体数据集,在SGI工作站上对盆底解剖结构进行计算机三维重建及立体显示.结果肛提肌由四部分组成,在薄层断面图像上可通过其所在不同层面和肌肉纤维走行方向清楚地将它们分开.盆底三维重建图像能够清晰显示盆底肌肉与骨性结构、膀胱、前列腺及直肠等的三维解剖关系.三维重建结构可以单独或联合显示,重建结构的任意径线及角度均可进行适时三维测量.结论首例中国数字化可视人体数据集能够提供完整精确的断面数据,盆底可视化模型准确反映该区复杂的解剖结构及空间毗邻关系,可为该区疾病的影像诊断及外科手术治疗提供形态学依据.     

首例中国数字化可视人体完成

目的　建立中国的数字化可视人体 (Digitizedvisiblehuman)。方法　选择经肉眼观察、CT和MRI检查无器质性病变的中等身材、中年男性人体标本 1例 ,经外形测量、血管灌注后 ,用 5 %明胶包埋 ,置入 -3 0℃盐水池中冰冻 1周 ,然后在 -2 5℃低温实验室中用TK 63 5 0型数控铣床 (铣切精度为 0 .0 0 1mm)从头至足逐层铣切。逐层用高清晰度数码相机摄影 ,完成人体模型数据获取 ,得到人体结构数据集。利用连续断层图像数据 ,在SGI图像工作站上 ,利用本课题组自主开发的三维重建软件包进行人体结构的三维重建和立体显示。结果　所选用标本为男性 ,3 5岁 ,身高 170 0mm ,体重 65kg ,重庆人 ,非器质性疾病死亡。CT扫描层厚 :头颈部为 1.0mm ,其他部位为 2 .0mm。MRI扫描层厚为 1.5mm。连续横断面层厚 :头部和颈部为 0 .5mm ,其中颅底部为 0 .1mm ,其他部位为 1.0mm ,全身共计 2 5 18个断面。数字化摄影分辨率为 62 914 5 6(3 0 72× 2 0 48)像素 ,每个断面图像文件大小为 3 6MB ,整个数据集数据量为 90 .64 8GB。结论　①本文报道的研究结果为首例中国可视化人体 (ChineseVisibleHuman)的正式报道 ,使我国成为第三个拥有本国可视化人体数据集的国家。其研究结果同时在国际互联网站发布 ,网站为 :http : www .chine     

第3例中国数字化可视人体数据集报告

目的　建立更为细致的中国数字化可视人体数据集。方法　选择经肉眼观察、CT和MRI检查无器质性病变的中等身材、青年男性人体标本 1例 ,经外形测量、血管灌注后 ,用 5 %明胶包埋 ,置入 -3 0℃冰库中冰冻 1周 ,然后在 -2 5℃低温实验室中用TK 63 5 0型数控铣床 (铣切精度为 0 .0 0 1mm)从头至足逐层铣切。逐层用高清晰度数码相机摄影 ,完成人体模型数据获取 ,得到人体结构数据集。结果　所选用标本为男性 ,2 1岁 ,身高 182 0mm ,体质量 66kg ,非器质性疾病死亡。CT扫描层厚 :头颈部为 1.0mm ,其他部位为 2 .0mm。MRI扫描层厚头颈部为 1.5mm ,其他部位为 3 .0mm。连续横断面层厚 :全身均为 0 .1mm ,全身共计 183 98个断面。数字化摄影分辨率为 10 9890 5 6( 4 0 64× 2 70 4)像素 ,每个断面图像文件大小为 62 .9MB ,整个数据集数据量为 115 7.2 3GB。其研究结果同时在国际互联网站发布 ,网址为 :http : www .chi nesevisiblehuman .com 。结论　①经文献检索 ,目前全世界已经报道的可视化人体数据集全身切片最薄为 0 .2mm (本研究组报道的首例中国数字化可视人体颅底部局部切片达到 0 .1mm) ,切片数均为数千个断面 ,断面摄影分辨率均为数百万像素 ,数据量为数十个GB ,或一百多个GB ;本研究完成的数据集全     

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。     

中国数字化人体鼻部结构的三维重建和可视化

目的建立可视化人体的鼻部相关结构的三维模型。方法采用中国首例女性数字化可视人体数据集（CVH-2）,选取从额窦顶到上颌窦底消失水平连续横断面图像,在计算机上利用Amira4.1软件和RadioDexter软件行三维重建的立体显示。结果重建出了鼻骨,额窦,筛窦,蝶窦,上颌窦,鼻腔,上、中、下鼻甲,鸡冠,鼻中隔,钩突,鼻泪管,颈内动脉,视神经的三维可视化模型。该模型可以任意缩放和任意角度旋转,可显示不同结构间的毗邻关系和空间构象,并可进行三维的距离和角度的测量。结论鼻部相关结构的三维可视化模型可促进对该部位解剖结构的理解和掌握,为鼻部疾病影像诊断和鼻内镜手术提供了形态学参考,并可应用于虚拟手术。     

数字可视化人体和介入虚拟手术的研究趋势

数字可视化人体的研究始于上世纪末,发展于本世纪初。本文分别对数字可视化人体研究和介入虚拟手术研究的现状进行描述。介入虚拟手术分血管介入虚拟手术和非血管介入虚拟手术两方面,其中以前者的研究和应用较早、较多,后者的研究和应用较晚、较少,尚未正式形成产品。最后作者对介入虚拟手术未来发展趋势作出了推断。     

虚拟人鼻部可视化研究

目的：建立中国人体鼻部可视化数字模型。方法：应用中国女性数字化可视人体数据集，采用体绘制及面绘制重建方法，分别在P4微机和SGI工作站上对鼻部结构进行计算机三维重建及立体显示。结果：重建鼻部主要结构的三维数字模型，三维重建图像能够清晰显示鼻部众多结构的三维解剖关系。结论：中国女性数字化可视人体数据集能够提供完整精确的断面数据，鼻部三维交互可视化及数字模型可准确反映该区域复杂的解剖结构及其空间毗邻关系，可为该区疾病的影像诊断及鼻内镜手术治疗提供形态学依据。     

基底神经节的可视化研究

目的　建立基底神经节区域的可视化模型。方法　采用大体标本冰冻薄层断面切片技术 ,将人脑从冠状位、矢状位和轴位三个方位进行 0 43mm的薄层连续切片 ,以连合间径线的中点为原点建立空间坐标 ,对基底神经节核团断面的中心点坐标进行定位测量 ;在SGI工作站上 ,对首例中国数字化可视人体数据集中基底神经节及其周围的重要结构进行计算机三维重建。结果　尾状核头靶心坐标 (X ,Y ,Z)分别为 10 5 1± 1 67,2 3 80± 1 69,7 69± 1 46;苍白球内侧部靶心坐标为 18 3 0± 1 88,5 45± 1 3 5 ,0 88± 1 94;苍白球外侧部靶心坐标为 2 0 95± 1 79,7 62± 1 78,4 5 0± 1 40。对基底神经节的尾状核、壳核、苍白球以及周围的丘脑、丘脑底核、视神经等结构进行了可视化三维重建。重建的三维图像比较清楚地显示了基底神经节诸核团及其周围结构的空间形态和毗邻关系 ,并能方便地与断面形态相互参照。结论　基底神经节的可视化研究对于该区域疾病的影像学诊断和神经外科手术尤其是立体定向手术治疗具有重要的意义     

期门穴在数字人体上的可视化研究

目的:建立期门穴三维形态结构的可视化人体模型。方法:以VOXEL-MAN为操作平台,结合腧穴解剖学知识,利用计算机图形图像学技术进行期门穴相关解剖结构的辨认、分割以及可视化。结果:实现了期门穴在可视人体中的定位与表达,完成了相关解剖结构的分割与可视化,建立了相关医学知识库,生成了QTVR格式的智能动画。结论:期门穴三维形态能多层次、多角度显示期门穴的解剖结构和针刺全过程,有助于提高针刺疗效和安全性。     

基于数字化人体的颞骨可视化模型初步研究

目的:构建基于PC的颞骨三维可视化模型,初步探索该模型的功能,阐明颞骨各解剖结构的分布规律和空间位置关系,为颞骨解剖教学及临床耳外科手术治疗方案的选择提供数字化三维解剖学依据。方法:利用第三军医大学首例女性可视人数据集,用3d-doctor软件重建颞骨及其内部部分结构;在模型中测量内耳门后唇中点到总骨脚根以及颈静脉球顶的距离。结果:建立了颞骨可视化模型,骨迷路等微细结构显示不理想,通过模型测量内耳道后唇中点到总骨脚根以及颈静脉球顶的距离分别是7.0mm和10.3mm。结论:可以通过虚拟人数据重建出骨迷路、面神经主干、前庭蜗神经主干等精细结构的可视化模型。此模型在结构毗邻关系的展示、直观地量化定位和方便的结构间测量等功能上具有优势;目前的虚拟人数据集及建立的可视化模型尚不能满足一些微细解剖结构的研究,尚不能应用于临床,有待不断改进和发展。     

基于数字化人体的颞骨可视化模型初步研究

目的:构建基于PC的颞骨三维可视化模型,初步探索该模型的功能,阐明颞骨各解剖结构的分布规律和空间位置关系,为颞骨解剖教学及临床耳外科手术治疗方案的选择提供数字化三维解剖学依据。方法:利用第三军医大学首例女性可视人数据集,用3d-doctor软件重建颞骨及其内部部分结构;在模型中测量内耳门后唇中点到总骨脚根以及颈静脉球顶的距离。结果:建立了颞骨可视化模型,骨迷路等微细结构显示不理想,通过模型测量内耳道后唇中点到总骨脚根以及颈静脉球顶的距离分别是7.0mm和10.3mm。结论:可以通过虚拟人数据重建出骨迷路、面神经主干、前庭蜗神经主干等精细结构的可视化模型。此模型在结构毗邻关系的展示、直观地量化定位和方便的结构间测量等功能上具有优势;目前的虚拟人数据集及建立的可视化模型尚不能满足一些微细解剖结构的研究,尚不能应用于临床,有待不断改进和发展。     

中国数字化可视人体腹腔内脏器官三维重建

目的：研究完全具有中国人体质特征的可视化人体腹腔器官三维重建。方法：采用第三军医大学推出的世界上第一套中国男性人体断层数据集，人工勾画出器官轮廓后，将胸部至盆部的数据在计算机进行编程计算处理。结果：最终设计出一个可以从任意角度和层面观察腹腔中各器官和组织的立体形态和相互之间的位置关系的软件。结论：制作的软件对腹腔各脏器进行了很好的可视化，为外科实施手术提供直观、准确的解剖学信息。可以成为传统教材和解剖学图谱的非常有力的补充。