"虚拟中国人"建模的动脉灌注研究

目的 :为“虚拟中国人”建模提供动脉显示方案。方法 :将 10只大白兔随机分为 5组 ,每组 2只 ,1组为对照组 ,其余 4组麻醉后分别灌入淀粉、水、水彩颜料 ;蛋清、油画颜料、乙酸乙酯 ;香柏油、朱砂 ;明胶、朱砂、淀粉 4种不同配制的填充剂 ;每组中取 1只放入 -2 0℃冰箱中冻存 ,2d后锯切观察 ,另 1只直接打开胸腹腔观察。结果 :淀粉、水、水彩颜料组有渗出 ,锯切面动静脉颜色对比明显但动脉边界不清 ;蛋清、油画颜料、乙酸乙酯锯切面对比明显 ,但动脉管腔中留有“空泡” ;香柏油、朱砂组胸腹腔动静脉对比明显 ,但锯切面有填充物渗出 ;明胶、朱砂、淀粉组锯切面干净 ,颜色对比明显 ,胸腹腔动脉饱满无渗出。结论 :明胶 朱砂 淀粉是数字化虚拟人体较理想的动脉显示填充剂。     

"虚拟中国人Ⅰ号"的动脉灌注

目的 :在“虚拟中国人Ⅰ号”建模前对其动脉进行灌注填充 ,使其能与静脉区分。方法 :一侧颈总动脉双向插管 ,按 40～ 45ml kg体重的灌注量 ,以 4.0× 10 4 Pa的灌注压力 ,灌注红色填充剂。结果 :共灌入填充剂 2 70 0ml。结论 :为“虚拟中国人I号”赋加了动脉显示特色。     

“虚拟中国人I号”的动脉灌注

目的在"虚拟中国人Ⅰ号"建模前对其动脉进行灌注填充,使其能与静脉区分.方法一侧颈总动脉双向插管,按40～45 ml/kg体重的灌注量,以4.0×104 Pa的灌注压力,灌注红色填充剂.结果共灌入填充剂2700 ml.结论为"虚拟中国人I号"赋加了动脉显示特色.     

"虚拟中国人"(VCH)切片建模研究进展

20 0 1年 11月 ,第 174次香山科学会议以“中国数字化虚拟人体的科技问题”为主题 ,研讨了在新世纪的前沿科技领域中 ,生命科学与信息科学相结合的重要课题。在这次研讨会后 ,“数字化虚拟人体若干关键技术”列入了国家高技术研究发展计划“86 3”项目 ,开始启动了我国数字化虚拟人体的研究工作 ,为建造有我国特色的数字化虚拟人体 ,着手攻克有关的关键性技术问题。现在需要澄清一个容易引起混淆的报道 ,在此期间 ,有不少新闻媒体声称“虚拟中国人”已经建成。这些新闻是依据ＭＲＩ和ＣＴ影像采集的数据或其他仿生材料而报道的。由于把建造…     

"虚拟中国人Ⅰ号"铣削前尸体材料的预处理

目的 :保证“虚拟中国人”(VirtualChineseHuman ,VCH)数据集的质量 ,提高数据集中血管显示的对比度。方法 :利用发泡剂将尸体有效地固定 ;对新鲜尸体行CT扫描间隔为 1mm、MRI扫描间隔为 2mm ;进行全身血管灌注。结果 :采集得到清晰的CT图像 172 0幅、MRI图像 780幅 ,分别向头部灌注约2 0 0ml ,向心灌注 2 5 0 0ml填充剂。结论 :“虚拟中国人Ⅰ号”在CT、MRI图像质量方面优于VHP(VisibleHu manProject ,) ,预处理为铣削、组织切片的图像采集及将来的血管显示打下良好基础。     

"虚拟中国人"(VCH)数据采集技术研究

目的：为863项目“数字化虚拟人体若干关键技术”提供人体切片建模数据采集所涉及的多项综合技术。方法：对“虚拟中国人”（Virtual Chinese Human,VCH)铣削加工设备的标准构件进行调研基础上，提出新的设计和组装方案，确定工艺路线，实施调试。结果：与国际上现已报道的VHP和VKH两个数据集相比，新研制装置将卧姿固定和切削，改为立姿固定和切削；采取工作台上直接冻存，改进了异地冻存多次装夹所造成的数据丢失；构 建了以往没能重点显示的血管系统；将切削间距精度由0．33mm和0．2mm提高到0.1mm。结论“虚拟中国人”的数据采集技术，有更高精度、更便于操作、更真实的血管显示。     

“虚拟中国人I号”铣削前尸体材料的预处理

目的：保证“虚拟中国人”（Virtual Chinese Human，VCH）数据集的质量，提高数据集中血管显示的对比度。方法：利用发泡剂将尸体有效地固定；对新鲜尸体行CT扫描间隔为1mm、MRI扫描间隔为2mm；进行全身血管灌注。结果：采集得到清晰的CT图像1720幅、MRI图像780幅，分别向头部灌注约200ml，向心灌注2500ml填充剂。结论：“虚拟中国人I号”在CT、MRI图像质量方面优于VHP(Visible Human Project，)，预处理为铣削、组织切片的图像采集及将来的血管显示打下良好基础。     

数字虚拟中国人男性一号循环系统的三维建模

目的建立虚拟中国人男性一号血管灌注循环系统的三维模型,为解剖教学以及临床虚拟手术研究提供三维数据模型。方法对数字虚拟中国人男性一号样本进行血管灌注,对获取的彩色断层图片进行空间配准和半自动交互分割,对分割后的数据通过并行算法进行快速三维重建处理。结果对灌注后的动静脉血管和心脏建立了三维模型;通过组合动脉和静脉以及心脏模型获得了全身循环系统的三维模型,弥补了数字化虚拟人体血管模型的空白。结论经过样本的动脉灌注处理之后,在获取高分辨率的切片数据的基础上,建立了精确、完整的血管模型。     

"虚拟中国人"切片建模技术的研究进展

我研究所在国家高技术发展规划 (86 3)的“数字化虚拟人体若干关键技术”项目中 ,承担的是“虚拟中国人”人体切片模型建立研究工作。经我们的设计改装 ,研制了“虚拟中国人”(ｖｉｒｔｕａｌｃｈｉｎｅｓｅｈｕｍａｎ ,ＶＣＨ)人体切削加工机械装置。该装置工件尺寸为 4 0 0ｍ     

"虚拟中国人男性一号"高精度骨骼系统的三维建模

目的：建立人体整体骨骼系统的高精度三维模型，为解剖教学、生理模拟等应用提供三维数据集。方法：采用虚拟中国人男性一号（Virtual Chinese Human Male No．1）的2000万像素的高分辨率切片数据，使用半自动交互方法对全身骨组织进行分割和标识，使用并行三维重建算法对海量的全身骨骼数据进行快速的三维建模。结果：建立了高质量的全身骨骼三维模型；通过初步的细分，实现了单块骨骼的单独与任意组合显示。结论：在高分辨率的切片数据基础上，通过精细分割，建立了高精度的骨骼系统三维模型。     

"虚拟中国人男性一号"多模态图像配准

目的：解决“虚拟中国人男性一号”CT图像、MRI图像与断层切削图像之间的多模态图像配准问题。材料和方法：根据这三种图像的特点，选择CT图像为基准图像，在对MRI图像进行配准时，通过求解两幅图像梯度特征的最大互信息，搜索出最佳配准参数；在对断层切削图像进行配准时，采用基于解剖结构特征提取的配准方法获取最佳配准参数：最后．根据所得配准参数对待配图进行变换，从而达到配准目的。结果：对头部三种模态图像数据集进行了配准，与高精度手工分割图像数据集进行对比，配准正确率达到95．8％。结论：配准结果准确，解决了“虚拟中国人男性一号”多模态图像配准问题，为数字化虚拟人多模态图像配准提供了参考。     

数字化人体标本的遴选

目的：为数字化虚拟中国人的标本遴选，建立中国人体标准度评价体系。方法：根据人类学特征、体表测量和染色体鉴定3类指标建立了中国人体标准度的评价体系，并对中国首例“虚拟中国人I号”用于人体建模的男性材料进行评价。结果：建立了符合数字化虚拟人体的中国人标准度评价体系。“虚拟中国人I号”评价的标准度为92%。结论：本文建立的中国人体标准度评价体系能够满足数字化虚拟中国人标本遴选需要。     

中国数字人女婴1号数据集构建报告

目的 :构建中国数字人女婴 0 .1mm间距断层图像数据集。方法 :足月宫内窒息新鲜女婴材料 ,经脐动脉红色灌注、低温冷冻定型、专用包埋模具倒立包埋、一次装夹连续等间距铣削、数码相机采集数据并构建数据集。结果 :共获得分辨率为 42 5 6× 2 848象素的断层数据 42 65个 ,构建成总数据量为5 3 .3 1G的RAW格式原始数据集和总数据量为 14 8.0 0G的解压缩TIF格式数据集各一套以及多套不同分辨率和尺寸的JPG格式数据集。结论 :中国数字人女婴 1号数据集组织边界清晰、色泽逼真 ,是第一套采用微创灌注技术和未经防腐处理的 0 .1mm分辨率的新鲜标本数据集。     

基于"中国数字人"切片和CT数据重建下颌骨的对比研究

目的：探索快速重建人体下颌骨三维模型的方法，比较常用CT资料重建与切片资料重建骨组织的优劣差异。方法：获得虚拟人数据集，并取虚拟人数据中下颌骨部分的切片资料和CT资料分别进行软件的三维重建。结果：利用切片资料建立了较之CT资料更为精细准确的人体下颌骨三维模型。结论：采用应用软件重建方法快速可行，而且利用虚拟人的切片数据建立了高度精确的下颌骨三维模型。