男性上颈椎及其相关结构的计算机三维重建

目的　建立中国人体男性上颈椎局部可视化数字模型 ,为该区疾病的影像诊断及外科手术治疗提供形态学依据。方法　应用首例中国数字化可视人体数据集 ,在SGI工作站上对上颈椎部结构进行计算机三维重建及立体显示。结果　上颈椎部局部可视化数字模型能够清晰显示上颈椎部各种重要结构 ,着重显示了上颈椎部韧带、血管与骨性结构三维解剖关系。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 ,上颈椎可视化模型准确反映该区域复杂的解剖结构及其空间毗邻关系 ,可应用于上颈椎部外科手术教学以及手术入路的设计等     

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。     

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。     

利用Amira进行脑基底核的三维重建

目的 利用Amira软件对人脑基底核团进行三维重建.方法 采用中国数字化可视人体数据集的头部薄层连续横断面图像,利用Photoshop软件中的自动阈值分割和人工分割相结合的方法 对基底核进行分割,并利用Amira软件进行三维重建.结果 重建结构真实、逼真,再现了各核团的自然形态及毗邻,可在三维空间以任意速度旋转并可对重建部分进行缩放和透明显示.结论 三维重建实现了对基底核的重建,对影像诊断和立体定向手术具有重要意义,而且可用于解剖学教学.     

基于UroMedix-3D系统的人体肾脏结构三维重建及其对肾脏手术的指导

目的探索利用Uromedix-3D肾脏三维重建软件快速准确获取肾脏三维立体图像来指导泌尿外科手术的可行性。方法 获取2015年12月~2018年10月我院肾脏病变患者肾脏增强CT薄层原始数据，利用自主研发的Uromedix-3D系统分别重建出 正常肾脏组织、血管、集合系统及病变组织的三维立体可视化结构，并对各结构进行测量实现解剖结构关系数据化用于指导手 术。结果完成三维重建工作173例，重建时长为31.24±2.012 min，其中肾肿瘤147例（84.9%），肾肿瘤左右侧分布无明显差别， 肾肿瘤合并瘤栓2例，其余病种包括UPJO、肾结石、腹膜后肿物等。完成肾动脉重建工作170例，最精确达到7级动脉分支，5级 动脉分支及其以上有109例（64%）；其中共发现肾动脉变异37例，包括副肾动脉24例、2支及以上肾动脉13例。完成静脉重建 工作共164例，最精确达到4级静脉分支，2级静脉分支及以上共138例（84%）。结论Uromedix-3D系统利用增强CT原始数据 能够准确、高效重建人体肾脏及病变组织的三维立体结构，为术前充分了解病变空间解剖关系及术前规划提供客观依据。     

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。     

生物工程活性骨的三维建模

目的：探讨一种由螺旋CT图像反求（reverse engineering,RE）人体骨骼表面轮廓的方法,为生物工程活性骨个体化制造三维建模。方法：采用马可尼公司PQ6000螺旋CT对小型猪股骨髁部进行层厚1mm,螺距1．0扫描,以CT机的Voxel Q图像工作站进行初期三维容积重建,之后对重 建数据间隔0．2mm下载二维断层图像。自行开发数据格式转换软件,对下载图像进行滤波、去噪等处理,求出断面图像的二维边缘轮廓矢量化数据线图,将线图输入美国Imageware公司Surfacer9.0图像处理软件,对轮廓曲线进行矢量叠加,进行股骨髁矢量化三维重建。结果：获得了股骨髁表面轮廓三维实体模型,模型与实物高度相似,可编辑性强,可进行生物工程活性骨的计算机辅助设计、制造。结论：由螺旋CT数据进行骨骼外形轮廓的矢量化重建可以获得精确的三维实体模型,为人工生物活性骨制造打下了基础;本方法简单、快捷,重建模型与实物高度相似,在骨科、口腔颌面外科假体个体化制造领域亦有良好的应用前景。     

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.     

经鼻蝶手术入路相关结构的可视化研究

目的建立经鼻蝶手术入路中相关解剖结构的计算机三维可视化模型.方法应用中国可视化人体数据集,选取从筛窦上缘到上颌窦下缘的连续断层图像,在计算机上对经鼻蝶入路重要结构的断层图像轮廓进行数据分割、对位重建和三维显示.结果重建了筛窦、蝶窦、上颌窦、鼻中隔、中鼻甲、下鼻甲、垂体、鞍背、颈内动脉、视神经、三叉神经、外展神经等结构的三维可视化模型,该模型既可以进行单个结构的显示,也可以进行多个结构的分色显示,同时也可以任意放大缩小和任意角度旋转观察.结论经鼻蝶手术入路相关结构的三维可视化模型可以为临床神经外科和耳鼻咽喉科手术提供解剖学参考.     

个体化掌指关节假体三维建模及其髓内柄的计算机辅助设计

目的：自主研发掌指关节假体计算机辅助设计系统,为快速成型技术的个体化掌指关节假体的制造奠定基础。 方法：采用螺旋CT机对尸体手掌指关节进行层厚1 mm扫描,应用自行研发的数据格式转换软件3DMSR进行示指掌指关节三维重建,输入Surface 9.0软件进行髓内柄的计算机辅助设计。 结果：通过CT图像信息的矢量转换及计算机辅助设计,可见髓内腔呈现“漏斗形”,曲面编辑后的关节窝及关节头的假体柄长度分别为47.31和35.20 mm,假体柄符合髓腔大小,而且掌指关节三维重建模型符合人体生理解剖学形状。 结论：利用螺旋CT数据及相关的转化软件进行掌指关节的三维重建,运用工业化软件进行髓内柄的设计,获得精确的掌指关节假体三维实体模型,该模型可以应用于临床。     

脑干、三叉神经及大脑动脉环的可视化研究

目的 建立人体脑干、三叉神经及大脑动脉环的可视化数字模型。方法 采用首例中国数字化可视人体数据集，在SGI工作站上对脑干及其周围毗邻结构进行计算机三维重建并立体显示。结果 获得人体脑干、三叉神经及大脑动脉环等器官组织的三维重建结构，可对其进行任意径线和角度的适时三维测量。结论 首例中国数字化可视人体数据集能够提供完整而精确的解剖断面数据，脑干及其毗邻的三叉神经、大脑动脉环的可视化模型准确反映出该区域复杂的解剖学结构特点及其相邻器官间的空间毗邻关系，可为该区域的疾病的影像诊断和外科治疗提供形态学依据。     

肝脏管道灌注后数字化虚拟肝脏及其手术

目的:肝脏管道灌注后进行数字化虚拟肝脏及其手术的研究. 方法: 用四种颜色的灌注材料对肝脏的四种管道分别进行灌注和固定,然后进行包埋、冰冻和铣切,获取连续肝脏断面图像数据集. 再将数据集的图像经配准和分割后在VTK的基础上,使用面绘制和体绘制相结合的方法,进行三维重建和虚拟切割实验. 结果: 获取肝脏连续肝脏断面图像910张,且四种管道颜色不同. 三维重建肝脏模型形态逼真,能随意旋转、放大和缩小,通过设定肝脏及其各管道结构的透明度和颜色能单独或组合显示各结构. 并且在模型上能行虚拟肝脏切割实验. 结论: 不同颜色灌注材料对肝脏管道灌注后铣切获取连续断面数据集有益于肝实质及其内部各管道的识别. 以此进行三维重建和虚拟手术的研究,有益于肝脏解剖学和肝脏外科的研究.     

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。     

基于CT图像的鼻部解剖结构三维重建

为了给可视化虚拟人体模型的建立探索一种精确的重建方法和显示手段,同时也为医疗工作者提供一种更为细致、完全和快捷的观察方案,利用3D Slicer软件实现鼻部解剖结构的三维可视化。分别对单层切片进行感兴趣区的轮廓提取,将处理后的体数据导入3D Slicer,选择阈值进行进一步的图像分割,产生感兴趣区的标志图(labelmaps),并根据标志图重建出组织的三维表面模型;还可以显示不同结构之间的毗邻关系与空间定位。结果表明,基于CT图像和用3D Slicer软件对鼻部解剖结构的三维重建是有效的。     

Web环境下人体数据集三维可视化初步研究

目的使用可视化工具包(theVisualizationToolKit,VTK)的重建算法对中国可视化人(Chinesevisiblehu-man,CVH)数据集进行重建,结合虚拟现实建模语言(virtualrealitymodelinglanguage,VRML),互联网环境下实现远程访问并对重建结果进行交互操作。方法应用数字化可视人体数据获取技术,对双侧肱骨图片进行三维重建,生成基于网络的立体结构。结果重建出双侧肱骨的三维立体图像,在网络浏览器窗口能任意角度和比例大小对它们进行观察,清楚显示了其空间位置关系。结论本研究以VTK和VRML为基础,实现CVH数据集三维可视化重建,为深入研究和实现更多解剖结构可视化以及科学计算提供支持,也为解剖远程网络教学提供了范例。     

基于MRI及CT融合技术的膝关节PCL影像重建初探

目的 探索采用磁共振成像（MRI）及计算机X线断层扫描（CT）影像融合技术重建带两端骨结构的后交叉韧带（PCL）的可行性及实施路径,为PCL损伤的个体化治疗提供影像学支持。方法 对12例正常青年男性膝关节行螺旋CT及MRI三维可快速自旋回波序列（SPACE）检查,将两组影像数据提取并统一坐标系后,在MRI上框选PCL的坐标,将数据提取并代入到CT数据中,最后在CT上实现包含邻近骨结构的PCL二维及三维可视化影像重建,并测量部分解剖数据。结果 12例研究对象中有2例在验证转化数据时发现误差较大,予排除;其余10例受试者均成功实现图像融合,重建出带邻近骨结构的二维及三维PCL影像,测量数据与实体解剖数据比较具有较高重合度。结论 利用CT及MRI影像融合技术三维可视化重建PCL方法可行,可为PCL的个体化治疗提供技术支持,但还可进一步简化及精确化。     

建立数字化虚拟中国男性一号膝关节的有限元模型

目的 针对数字化虚拟中国男性一号的膝关节断面切片图像，建立可供有限元结构仿真分析的膝关节三维模型。方法 将中国数字化虚拟人体男性一号膝关节部位的薄层切片数码图像输入PC机，经过分割、配准等处理后，利用三维重建软件Mimics建立三维图像，然后通过自由造型系统进行表面光滑处理，再对表面图像矢量化，存储为有限元仿真分析可以接受的格式。结果 建立了人体膝关节的三维计算机模型，并转换为IGES格式，可以提供膝关节的有限元生物力学仿真分析。结论 利用Mirnics重建后的三维计算机模型，可经自由造型系统FreeForm plus转换后应用于有限元仿真分析。     

建立数字化虚拟中国男性一号膝关节的有限元模型

目的针对数字化虚拟中国男性一号的膝关节断面切片图像,建立可供有限元结构仿真分析的膝关节三维模型。方法将中国数字化虚拟人体男性一号膝关节部位的薄层切片数码图像输入PC机,经过分割、配准等处理后,利用三维重建软件Mimics建立三维图像,然后通过自由造型系统进行表面光滑处理,再对表面图像矢量化,存储为有限元仿真分析可以接受的格式。结果建立了人体膝关节的三维计算机模型,并转换为IGES格式,可以提供膝关节的有限元生物力学仿真分析。结论利用Mimics重建后的三维计算机模型,可经自由造型系统FreeForm plus转换后应用于有限元仿真分析。     

基于3D-Slicer技术颞骨的三维解剖学研究

目的探索虚拟中国人颞骨解剖结构三维重建的可行性,为观察其结构提供更加便捷,准确的方法。方法用3D-Slicer软件重建颞骨解剖结构,对感兴趣区（ROD进行图像分割和提取。结果颞骨．鼓室,乳突气房、乙状奏,颈内动脉被成功重建。结论3D—Slicer可用于中国人颞骨部分解剖结构三维可视化,这些模型显示了它们之间的空间关系,便于对该部解剖结构的观察和理解。     

股骨颈骨囊肿三维数字模型的建立

目的：需求基于CT断层图像快速准确重建股骨颈骨囊肿数字模型及三维可视化的方法。方法：基于髋关节的64排螺旋CT连续断层扫描所得的二维图像, Mimics软件分别重建髋臼,近端股骨,股骨颈及骨囊肿组织的三维可视化结构并对骨囊肿区域进行三维测量。结果: mimics医学图像处理软件对髋关节CT扫描的Dicom格式数据进行三维重建图像结构清晰,可真实再现髋臼和近端股骨的结构,并且能够对骨囊肿区域予以定位,体积予以计算,骨囊肿三维测量的数据精确可信,与术前影像资料及术中所见大致吻合。结论：Mimics软件根据CT扫描所得的Dicom原始数据能准确重建股骨颈骨囊肿的三维数字模型,为股骨颈残余骨质的评估及个性化治疗方案的选择治疗了提供了客观的依据。