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。     

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。     

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.     

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     

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。     

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.     

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。     

首例中国可视化人体心脏薄层断层解剖学研究

目的　探讨人体心脏薄层影像断面的形态学规律。方法　经肉眼观察和CT、MRI检查无器质性病变的中等身材、中年男性标本 1例 ,经外形测量、血管灌注后 ,用明胶包埋 ,冰冻 1周 ,然后在低温实验室中用数控铣床从头至足逐层洗切。逐层用高清晰度数码相机摄影 ,完成人体数据集的获取。结果　首例中国可视化人体心脏部分共计 15 0层 ,每层厚度为 1 0mm ,每层断面所显示的心脏结构清晰 ,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 ,整个心脏部分数据集量为 2 7GB。并对本例可视化人体心脏部分的数据集进行总结和分析。结论　本研究报道的首例中国可视化人体心脏部分为连续、完整的薄层断面 ,无节段性数据缺损 ,厚度均匀 ,为心脏三维重建及可视化心脏的研制奠定了基础 ,也为临床影像诊断学 (超声、CT、MRI)提供了完整、连续的薄层断层解剖学资料     

肾脏及其周围结构的三维可视化研究

目的建立中国人肾脏及其周围结构的三维可视化模型.方法应用中国首套男、女性数字化可视人体数据集,在VRM计算机平台上建立人体肾脏及其周围结构的三维可视化模型并进行分析.结果成功建立了肾脏及其周围结构的三维可视化模型,该模型能进行任意角度的旋转和连续的任意方位的切割,并能清晰地显示出各个切割面的断面解剖结构.结论可视化肾脏能够实现肾脏及周围结构的任意方位的断面解剖,为虚拟肾脏手术奠定了基础.     

髋关节CT三维重建与可视化研究

目的建立髋关节可视化三维解剖模型,并对髋关节CT三维重建图像进行研究,为影像诊断学和外科学提供准确、直观的形态学资料。方法选取20例患者,对其髋关节进行螺旋CT扫描,在CT工作站上进行骨骼三维重建。选取中国首例女性可视化人体数据集之髋关节连续薄层断面解剖图像,在SGI工作站上对骨骼、肌肉、神经、血管等分别进行精确勾画、三维重建。结果螺旋CT三维重建成像能清楚显示髋关节骨性结构的毗邻空间关系。髋关节可视化重建对骨骼和周围软组织结构均能进行三维立体重现。结论髋关节CT三维重建和可视化三维解剖模型可全面准确重现髋关节三维立体形态和空间关系。     

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.     

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。     

游离肝脏可视化数据获取技术研究

目的建立获取可供计算机可自动识别与三维重建的高精度人体游离肝脏可视化数据集的技术.方法采用多管道搭配灌注法对游离肝脏肝内管道进行分色灌注填充,经数控机床逐层铣切,完成断面图像数码摄影.结果获取无缺损的连续薄层横、冠、矢状断面可视化肝脏图像数据集,断面图像分辨率为1 100万像素,断面厚度0.2 mm.结论经多管道分色灌注后铣切获取的薄层肝脏断面图像能够较好地展示肝内管道系统的断面解剖学数据,有利于计算机准确而快捷地识别与完成肝内管道系统的三维重建.     

人脑深部核团三维模型的构建与数据测量

目的 构建大脑深部核团三维可视化模型,以对其立体形态和空间位置进行研究.方法 选取可视人体数据集头部连续横断位图像,将其重采样到平行前后连合平面方向后,逐张分割出其中的脑深部核团及前后连合等结构的二维轮廓;采用面绘制和体绘制对各分割结构进行三维重建和虚拟显示,并根据重建模型测量计算各核团在大脑空间坐标系中的位置范围、重心点坐标和体积.结果 获得了平行于前后连合平面的头部连续断面真彩色图像集和附有解剖学标识的脑深部核团二维轮廓分割图像集,重构了各核团的面绘制和体绘制三维模型,并获得其在前后连合中点为原点的大脑空间坐标系中的核团重心点坐标,核团在X、Y、Z轴上的投影范围和核团体积等解剖数值.结论 基于可视人体数据集所构建的脑深部核团三维可视化模型充分显示了各核团在大脑中的立体形态和空间位置关系,并提供了核团重心点坐标、范围、体积等解剖数值.     

数字人体肠道的三维可视化研究

目的 建立中国数字人肠道的三维可视化数字模型.方法 利用中国首例女性数字化可视人数据集(CVH-2),分割出肠道的轮廓数据,并进行表面三维重建.结果 分割并三维重建出了十二指肠、空肠、回肠、盲肠、阑尾、结肠、直肠等肠道结构.模型能够实现缩放、旋转、任意角度切割,以及十二指肠、空肠和回肠、大肠等不同段单独或者整体显示,能够方便地观察人体肠道的走向和形态.结论 数字人肠道消化道的可视化模型为教学和临床研究提供了数字化的工具,为虚拟内镜以及CT/MRI影像的消化道研究提供了形态学依据.     

胰体尾肿瘤的可视化仿真手术研究

目的 研究可视化仿真手术在治疗中胰体尾肿瘤的应用.方法 采集64排螺旋CT胰体尾肿瘤病人的原始扫描数据集,通过自适应区域生长算法对CT序列图像进行图像程序分割和自动提取,再采用自行研发的图像处理软件对图像数据进行三维重建,并导人FreeForm Modeling System进行图像修饰、平滑,然后利用GHOST SDK和PHANTOM软件系统进行胰体尾肿瘤病人术前的可视化仿真手术研究.结果 三维重建后的胰腺、胰体尾部肿瘤与邻近脏器的三维结构清楚,主胰管、腹主动脉系统、门静脉系统、胆道等主要管道系统的分布、行程以及相互关系明晰.在胰体尾肿瘤的仿真手术系统中,利用GHOST SDK可以开发出来各种仿真手术器械,利用PHANTOM系统可以完成和真实手术一样的胰体尾肿瘤仿真手术,效果逼真.结论 胰腺CT数据三维重建和可视化仿真手术的研究,对胰体尾肿瘤等胰腺手术的个体化手术方案制定、风险评估、临床教学训练等方面都有很大的应用价值.     

首套中国数字化可视人体数据集在第三军医大学研制成功

数字化可视人体数据集是利用计算机对人体结构数据进行三维模型重建，实现人体内部结构三维可视化。2003年2月，第三军医大学研制开发的原创性科研成果“首套中国数字化可视人体数据集”顺利通过了国家验收。     

中国数字化可视人肺动脉系统的断面显示和三维重建

目的:对中国数字化可视人(Chinese,visible human,CVH)横断面数据集的连续追踪观察及肺动脉系统的三维重建,研究肺动脉在肺脏内的分布特点.方法:对CVH数据集连续肺脏断面图像进行连续追踪观察,在断面上分割肺动脉,并对分割结果进行三维重建.结果:CVH肺脏断面图像清晰,可清楚显示肺动脉系统,分割后重建出肺内动脉系统,重建图像质量较高,最远可显示肺动脉的第5级分支.结论:研究实现了对CVH肺动脉系统的重建,为影像医学和肺脏手术提供了解剖学参考,而且可用于解剖学教学.     

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。     

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