髋臼CT图像轮廓跟踪方法

目的为重建和测量髋臼的解剖结构,需要大量地读取CT图像的信息,以获得髋臼轮廓的坐标值。方法本研究采用直方图阈值图像分割、kirsh边缘提取法获得髋臼的二值化轮廓图像。轮廓坐标的提取应用了“迷宫”边缘跟踪算法。结果本方法可大量、快捷、正确的提取图像轮廓信息。     

股骨CT图像的边缘提取

为重建和测量股骨的解剖结构,需要大量地读取CT图像的信息,以获得股骨轮廓的坐标值.本研究采用直方图阈值图像分割、Kirsh边缘提取方法获得股骨的二值化轮廓图像.轮廓的提取应用了"迷宫"边缘跟踪算法.本方法可大量、快捷、正确地提取图像轮廓信息.     

基于活动轮廓模型的序列超声图像的心内壁运动跟踪方法

提出一种对心脏序列超声图像中的心内壁进行运动跟踪的方法,采用活动轮廓模型将前一帧图像中snake的停留位置作为当前帧snake的初始位置,选择适当的能量函数,使能量函数最小snake变形得到当前时刻的心内壁轮廓,实验结果论证了该算法的可行性.     

CT图像中大脑边界的提取与跟踪及其算法实现

在医学图像处理诸多领域中,边界跟踪具有非常重要的应用价值,以往的边界跟踪算法用来跟踪颅部ＣＴ图像中的复杂大脑边界,经常出现误跟踪或异常中断,作者对已有算法进行了修改,以“知识制导”为特征的本算法准确性高,需要人工干预少。     

从股骨横截面CT片获取股骨纵向剖面轮廓

本文提出一种利用股骨横截面CT片精确求取股骨纵截面轮廓的方法以及与之相应的算法程序。与利用X射线获得股骨纵截面X光片轮廓相比,本文提出的方法具有两个明显的优点。首先,该方法利用了CT片比X光片包含更多信息的特点,可在同一观察方向获得不同剖切深度位置的多个平行剖面轮廓图,突破了用X光片在一个观察方向只能得到一个轮廓视图的缺陷。另一方面,由于X光片受股骨结构投影关系的影响,用X光片反映的股骨纵截面很难区分在观察(投影)方向各局部轮廓的前后关系。因而,远没有用本文提供的方法从CT片求得的股骨纵截面轮廓准确。本文的方法可为人工关节假体与股骨髓腔在纵向的最优贴合提供结构设计参考。     

基于图像跟踪的呼吸运动分析

呼吸运动是一种内在的周期性运动,由于人体的各异性很难获得精确的呼吸运动模型,所以目前用基于统计的概率模型来表达。传统的呼吸运动分析模型是用高阶余弦函数来描述由呼吸引起的上下运动,但并不能很好地满足实时和三维分析的临床需要。在传统模型的基础上,提出一种基于统计学和图像跟踪的呼吸运动分析方法。该方法借助于用X光机实时采集的患者胸部透视序列图像,通过基于活动轮廓的方法,跟踪图像中横膈膜的位置变化,建立呼吸运动模型。实验证明:与传统的呼吸运动模型相比,该方法更能实时地反映人体呼吸运动的规律,并可方便建立三维呼吸运动分析数值模型,具有较高的临床实用价值。     

基于样条曲线的CT牙列图像齿间轮廓重构的研究

为了重构出相邻齿断面由于密度高度一致,造成在CT图像中丢失的边界轮廓线,先在已提取的牙列整体连续外轮廓上,根据切矢方向的变化,确定出相邻齿廓线的交汇点;再分别以两个相邻交汇点为端点,其间的轮廓点为型值点,构建标准B样条曲线作为部分齿廓线;然后,分别求出相邻齿廓线在交汇点处的一阶导矢,进而求出该交汇点处的平均导矢;最后,以两两相对的交汇点为端点,构建Hermit样条插值曲线,该曲线即作为相邻齿间被丢失的轮廓线.用该方法可以成功地对两颗牙齿进行边界区分,进而提取轮廓,以达到对单颗牙齿进行三维重建,在仿真上能满足临床要求,为后续的牙颌仿真工作奠定了基础.     

计算机自动测量股骨曲率变化的方法

本文以一种图像几何形态的拓扑描述方法－细化方法,结合图形曲率计算等方法对股骨转折处,狭窄部位进行自动识别,客观地反映了参数位置,减少了人为误差,加快了测量进程。     

伽玛刀治疗计划系统中基于链码的图像轮廓提取算法

在伽玛刀治疗计划系统中,为了给三维重建提供直观的参考依据,要求准确地对体表、病灶和其他组织进行轮廓提取。针对目前该系统中以手工轮廓提取为主的现状,本文提出一种基于链码的轮廓提取算法对其进行比较改进,并给出断层扫描图像应用本算法的结果。结果表明本算法的使用提高了治疗计划系统中轮廓提取的自动化程度,并能满足精度要求。     

应用CT断层图像重建股骨有限元模型

目的寻求一种基于CT断层图像快速且精确地建立全股骨三维有限元模型的方法，并应用有限元分析其力学特性以评价建模方法的优势。方法在Mimics中直接读取符合Dicom3．0标准的股骨原始CT数据，经阂值设定、区域增长及形态学操作等生成股骨初始3D模型，后期结合有限元软件ANSYS生成最终的三维有限元网格模型．然后在ANSYS中分别对应用Mimics得到的模型和统一弹性模量的模型加载200N的垂直载荷，比较两者应力分布的异同。结果获得的股骨有限元模型共含有143780个节点和99650个四面体单元，其弹性模量与CT值（密度）相关分布，取值范围在6．01～15．59GPa之间。与统一弹性模量的模型相比较，应用Mimics得到的模型其应力呈现离散性分布。结论应用Mimics可以建立更符合股骨机械结构和力学性质的三维有限元模型，同时缩短了建模时间，据此模型得到的股骨力学特性分析结果更为可信，以辅助指导临床应用。     

MRI图像中颅骨不连续外轮廓的多分辨率提取

目前,许多医学图像处理（例如图像三维重构,图像建模,图像配准和图像融合等）都需要进行图像的边缘提取,因此,边缘提取方法在医学图像处理中有极其重要的意义,轮廓闭合图像的边缘比较容易提取,而解剖和外伤等原因造成轮廓不连续时边缘提取比较复杂,美国和欧洲等发达国家从20世纪90年代后期开始着手医学图像不连续边缘提取方法的研究,国内的有关研究仍少见报道,本课题以脑图像为例,试图综合运用多分辨率法与八邻距离转换法来提取脑图像的不连续外轮廓,研究结果表明,此方法在提取不连续脑图像的连缘时快速有效,同时可以去掉高频干扰,有利于图像的配准。     

A Fast Region-Based Active Contour Model for Boundary Detection of Echocardiographic Images

This paper presents the boundary detection of atrium and ventricle in echocardiographic images. In case of mitral regurgitation, atrium and ventricle may get dilated. To examine this, doctors draw the boundary manually. Here the aim of this paper is to evolve the automatic boundary detection for carrying out segmentation of echocardiography images. Active contour method is selected for this purpose. There is an enhancement of Chan–Vese paper on active contours without edges. Our algorithm is based on Chan–Vese paper active contours without edges, but it is much faster than Chan–Vese model. Here we have developed a method by which it is possible to detect much faster the echocardiographic boundaries. The method is based on the region information of an image. The region-based force provides a global segmentation with variational flow robust to noise. Implementation is based on level set theory so it easy to deal with topological changes. In this paper, Newton–Raphson method is used which makes possible the fast boundary detection.     

股骨骨髓腔的应用解剖

本文测量了30块成人股骨的长度,骨髓腔长度及内径。骨髓腔的长度为28.86±2.79cm,其最狭窄部位在股骨中段,最小径为9.86±1.20mm。股骨长度与骨髓腔长度明显相关(P(0.001),回归方程为Y=-4.0543+0.8516X,为骨外科髓内钉术提供应用解剖学数据。     

中国人股骨上段几何特征研究

目的研究股骨近端几何形态的统计规律,以改善现有的人工关节设计.方法成人尸体股骨480根,正侧位X光片摄片获得原始成像,用计算机数字图像技术结合测量21个参数,对股骨上段髓腔曲线进行拟合和统计.对股骨髓腔截面形态进行自动提取,并采用圆锥曲线拟合、二次曲线简化、形心曲线拟合等数学方法,将股骨髓腔截面形态简化为长短轴、形心轴线等几个参数.结果获得480例股骨上段参数的统计数据,150例股骨上段髓腔截面的长短轴以及截面形心的曲线拟合方程并对截面的长短轴和形心曲线方程进行了分类.讨论本研究对股骨髓腔21个参数做了大量统计分析,应用模式识别的方法将曲线形状参数以分类定为6种,并选出截面形心的曲线拟合方程,这些都为假体柄部的设计提供了科学的依据,为三维建模提供了基础,使得CAD优化设计成为可能.     

一种基于多尺度分析的CT图像边缘检测方法

为了准确提取CT图像中解剖组织几何形态特征,提出了一种基于多尺度分析的CT图像边缘检测方法。本文应用多尺度分析中含有尺度因子的平滑函数的负导数作为小波,对CT图像实施小波变换,并检测小波变换的模局部极大值,完成基于模局部极大值的解剖组织轮廓特征表达。本文还讨论了一种模局部极大值点的简单筛选方法,针对CT图像噪声较大的特点,以模局部极大值的均方根乘以一个与尺度有关的因子作为模局部极大值的阈值,在不同尺度上获得了清晰的边缘信息。阈值处理后的模局部极大值图表明,不同尺度下的边缘检测能给出大小不同的物体的边缘信息。本方法能在有效抑制噪声的基础上,准确提取感兴趣解剖组织的几何轮廓特征。     

正常股骨近端CT测量及其临床意义

目的:通过CT测量正常国人股骨大体形态参数,为假体设计提供解剖学理论依据。方法:60例国人进行股骨近端CT扫描,利用医学图像处理软件对股骨头直径、offset、头位置、颈干角、皮质厚度及闪烁系数(canal flare index,CFI)等参数进行测量、比较。结果:①小转子区域,均可见到自后内侧股骨距部突出的皮质骨样板状结构,对于维持生物固定型假体的稳定起着十分重要的作用;②股骨参数与白种人相比较,在offset、股骨头中心位置及颈干角等参数间存在明显差异(P<0.01);③截骨平面股骨内径与股骨近端及峡部内径有很强的相关性;④年龄与皮质厚度有强的相关性(r=0.6601,P<0.01),随着年龄增长,髓腔内径逐渐增大;⑤干骺闪烁系数(metaphyseal canal flare index,MCFI)对于股骨近端形态变化的描述更为合理。结论:股骨形态复杂多样,有必要设计符合国人的假体,提出与假体相关的设计理念。     

外固定支架治疗不稳定股骨转子间骨折的实验与临床应用研究

目的　通过体外测试骨折端的强度、刚度 ,用以评价自行研制的外固定支架治疗不稳定股骨转子间骨折的临床效果。方法　用 6具湿尸股骨标本通过实验应力分析方法测试股骨转子间骨折处应力分布、伸张、位移和扭转强度、刚度 ;75例不稳定型股骨转子间骨折患者 ,用外固定支架进行治疗 ,男 2 6例 ,女 49例 ,平均年龄 70 2岁。结果　体外测试结果表明支架对股骨转子间的固定作用比麦氏鹅头钉强 3 6% ,比Ender氏钉强 2 0 % ,并具有显著性差异 (P<0 .0 5 )。临床上骨折 10～ 12周愈合 ,经 4个月～ 3年 (平均 8个月 )随访 ,所有骨折均愈合 ,优 70例 ,良 3例 ,差 2例。结论　经生物力学测定及临床应用表明 :①该装置设计合理 ,性能坚固 ,对股骨转子间骨折具有很强固定作用 ,能有效地达到早期下床和避免长期卧床 ;②结构简单 ,对组织损伤小 ,手术操作简单 ,骨折愈合快 ,钉易拔出 ,适合各型骨折 ,尤其对伴有骨质疏松又不能用内固定的老年人更为适用     

股骨上段的三维重建

人体髋关节在发生严重病变、骨折等情况时，进行人工髋关节的置换是一条可行的途径。股骨的三维重建为髋关节假体的优化设计提供了依据。计算机断层扫描技术的发展，使得以无损伤技术获得病人关节骨断层的几何形状成为可能。将不同层面上的二维图像数据按照断层的空间位置依次排列，就可以形象地显示病人关节的三维图像。本文以人体髋关节为例，从ＣＴ片的图像处理、轮廓数据筛选、三维网格面建立以及股骨实体化等几方面介绍了股骨上端的三维重建过程。     

兔预构血管化股骨血供重建的研究

目的　研究兔腹壁浅动静脉血管束植入股骨干中预构血管化骨的血运重建。方法　通过肉眼观察及血管墨汁灌注组织学检测方法观察血管植入后 ,股骨的血运重建。结果　术后 3周时、股骨骨质内血管周围可见较多迂曲扩张的小血管 ,5周时血管束周围及骨髓腔内可见大量毛细血管 ;5～ 6周时肌肉、骨膜及骨髓腔内充满丰富密集的毛细血管网。结论　兔腹壁浅动静脉束植入股骨干适于作血管化骨游离移植。