可视化仿真手术在胰腺和脾脏手术中的应用研究

目的 研究基于64排螺旋CT胰腺和脾脏扫描数据的三维重建和可视化仿真手术.方法 采集胰腺和脾脏CT的扫描数据,通过自适应区域生长法对CT序列图像进行程序分割和提取,再采用自行开发的医学图像处理软件对分割后的图像数据进行三维重建,然后利用FreeForm Modeling System和PHANTOM软件进行胰腺和脾脏的可视化仿真手术.结果 利用自适应区域生长法对胰腺和脾脏CT图像进行程序分割速度快、效果好.用自行设计的图像处理软件进行三维重建,图像结构清晰,可真实再现胰腺和脾脏的解剖结构.通过Freeform Modeling System和PHANTOM可以进行和实际手术过程一样的可视化仿真手术.结论 基于螺旋CT数据的三维重建和可视化仿真手术,对胰腺和脾脏等腹部脏器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.     

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.     

股骨转子间骨折的可视化仿真手术研究

目的研究可视化仿真手术在股骨转子间骨折治疗中的应用。方法采集股骨转子间骨折患者64排螺旋CT的原始扫描数据,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,并导入FreeForm Modeling System中进行图像修饰,利用CAD软件UnigraphicsNX和GHOSTSDK软件开发出动力髋螺钉（dynamic hip screw,DHS）仿真手术器械,利用PHANTOM力反馈设备进行股骨转子间骨折患者术前的可视化仿真手术研究。结果三维重建后的股骨近端三维结构清楚,各骨折块相对关系明确。在股骨转子间骨折的仿真手术系统中,利用开发出来的DHS仿真手术器械,利用PHANTOM系统可以完成和真实手术一样的股骨转子间仿真手术,效果逼真。结论股骨转子间骨折CT数据三维重建和可视化仿真手术可以让术者在术前对骨折块的三维结构有清晰的了解,对股骨转子间骨折手术的个体化手术方案制定、减少术后并发症、提高手术效果等方面都有很大的应用价值。     

胆囊切开取石和胆囊切除术的可视化研究

目的 研究64排螺旋CT的肝脏、胆道及胆囊结石数据,进行图像程序分割、三维重建和虚拟胆囊切除术.方法 肝脏和胆道64排CT原始扫描数据的采集,通过自适应的区域生长算法对CT序列图像进行图像程序分割自动提取,采用MIMICS10.0软件和自行设计的软件对程序分割的图像数据进行三维重建,得到肝胆三维模型的数据并以STL格式导入FreeForm Modeling System进行配准和平滑,利用系统的力反馈设备Phantom进行胆囊切开取石和胆囊切除虚拟手术.结果 利用自适应区域生长算法进行胆囊结石和肝脏的图像程序分割速度快、效果满意,可获得胆囊结石和肝脏的分割数据.进行三维重建后的肝胆三维模型结构清晰、立体感强,形态逼真,在FreeForm Modeling System系统中司完成胆囊切除的虚拟手术.结论 本文提出的这种方法可以正确有效快速地完成64排螺旋CT的胆囊结石数据图像程序分割、三维重建及胆囊的虚拟手术,为胆总管和肝内胆管结石的三维可视化及虚拟手术提供思路.     

仿真手术在肝移植2型肝动脉变异动脉重建中的应用价值

目的 研究可视化仿真手术在肝移植供受者2型肝动脉变异动脉重建的应用价值.方法 收集1例肝癌患者和1例末发现肝脏疾病的健康人64排螺旋CT扫描数据,在自主研发的图像程序分割重建系统进行程序分割、三维重建,然后导入到FreeForm Modeling System进行修饰和平滑,利用系统的力反馈设备进行肝移植肝动脉重建的仿真手术研究.结果 重建的模型具有肝脏、肝动脉、胆道系统、胆道癌栓及肿瘤,完整的显示肝动脉分支,肝动脉类型属Ⅱ型肝动脉变异.在建立的仿真环境中,使用PHANTOM操纵仿真手术刀及仿真缝针模拟了肝移植供体带补片的腹腔干与受者腹主动脉吻合的动脉重建手术过程.结论 可视化的重建模型有助于了解动脉的空间结构总体观,有利于肝移植术前准备及动脉重建手术方案的合理选择;节省肝移植术动脉重建的时间,降低手术风险及手术并发症.     

在体子宫内膜癌盆腔三维模型构建及其可视化研究

目的：探讨利用腹部医学图像三维可视化系统MI-3DVs构建子宫内膜癌患者盆腔三维模型并进行可视化研究。方法：获取1例子宫内膜癌患者盆腔64排螺旋CT扫描数据,利用腹部医学图像三维可视化系统MI-3DVS软件对其进行三维重建,重建模型以STL格式输出,导入到FreeForm Modeling System进行修饰、降噪、自动匹配、着色。结果：重建的盆腔模型能真实反映子宫的实际体积,并可通过调节子宫的透明度直接观察病灶浸润深度,同时可在三维环境下观察盆腔血管的走行和形态、相邻脏器的形态。结论：盆腔三维重建对术前了解盆腔内脏器、病灶位置及大小、血管起源及走形、降低手术并发症、减少手术时间有积极的意义,可实现个体化的手术操作及治疗。     

三维可视化技术在腹腔镜胰体尾囊性肿瘤切除中的临床应用

目的探讨三维可视化技术对腹腔镜胰体尾部囊性肿瘤切除的应用价值。方法对2009年12月~2011年3月收治的6例
胰体尾部囊性肿瘤患者的临床资料进行回顾性分析。采集全部患者的64排螺旋CT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,再采用方驰华教授研发的图像处理软件对图像数据进行三维重建,根据重
建的图形制定具体的手术入路（trocar位置）、手术方式等。结果三维重建后的胰体尾部肿瘤与邻近脏器的三维结构清楚,特别
是肿瘤与脾动静脉以及脾门的关系明晰。所有患者均行腹腔镜下胰体尾切除,无围手术期死亡;在保脾方面,除1例因为是黏
液性囊腺癌而行胰体尾+脾切除外,其余5例均保留脾脏,保脾率为83.3%（5/6）;术后并发症方面,胰瘘发生率33.3%（2/6）,无手
术后出血。平均住院天数12 d。结论腹腔镜下胰体尾切除具有手术创伤小,术后恢复快、保脾率高等优点;胰腺CT数据三维
重建对腹腔镜下胰体尾肿瘤切除的个体化手术方案制定有很大的应用价值。
     

CT三维重建对肝胆管结石成因分析及手术抉择的应用价值研究

目的 研究CT三维重建技术对肝胆管结石成因分析及手术方式选择的临床应用价值.方法 以2011年1月～2011年7月本科室20例复杂肝胆管结石患者为研究对象,采集肝胆管结石患者64排螺旋CT扫描二维数据集,运用自行开发的软件-医学图像处理系统Medical Image Process System(MIPS)进行自动程序分割,将肝脏和各管道模型以STL(StandardTemplate Library)格式导入FreeForm Modeling System进行三维重建;通过对三维模型的全方位,多角度,多层次观察,分析确定各部位肝内胆管结石的成因,并据此制定合理手术方案.结果 三维重建所获得的肝胆模型结构清晰、立体感强,形态逼真,交互性好;通过将肝脏及胆道系统透明化处理,可直观分析各部位肝胆管结石与周围组织结构的空间位置关系,为结石成因分析及手术方式确定提供可靠依据.结论 CT三维重建技术对肝胆管结石成因分析及手术方式的选择具有良好的应用价值.     

可视化虚拟手术在全髋关节表面置换中的应用

目的 通过探索虚拟现实技术来寻找一种实行全髋关节表面置换可视化虚拟手术的方法,发掘可视化虚拟手术对金属对金属全髋表面置换(metal on metal hip resurfacing arthroplasty,MOM-HRA)的临床指导作用.方法 根据Zimmer公司提供Durom全髋表面置换假体,通过激光扫面在Geomegic软件中建立假体库,采集髋关节64排螺旋CT的原始扫描数据,并在mimics进行三维重建,重建的3 d模型进行分割,并在3 ds max软件系统上进行虚拟手术,明确假体选择的大小及假体放置的最佳位置.结果 采用激光扫描及Geomegic软件能建立与实体匹配的假体库, 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,可真实再现髋臼和股骨近端的结构.利用3 ds max软件系统可以有助于术前进行模拟全髋关节表面置换的可视化仿真手术.结论 可利用计算机虚拟现实技术制定出最佳的手术方案,对全髋关节表面置换的术前病变结构区域评估、术中股骨颈中心定位、优化假体放置及临床教学等方面都有很大的应用价值.     

十二指肠球部占位可视化仿真手术的研究

为研究三维可视化仿真手术技术在十二指肠球部占位疾病中的应用价值,利用自主研发的软件和Mimics软件,对图像进行分割和三维重建,重建出的肝脏及其管道模型分别以STL格式导入到FreeForm Modeling System进行修饰和平滑.利用系统的力反馈设备,进行十二指肠球部占位手术的仿真研究.结果显示：重建的胰、十二指肠模型形态逼真,立体感强;肿瘤位置及其与周围组织的关系清晰;手术模拟过程完全按照实际操作进行,逼真,形象.研究证明,十二指肠球部占位三维重建、可视化仿真手术的研究可对肿瘤进行详细定位;有利于手术方案的合理设计;术前的手术设计和可视化演示可提高手术效果,降低手术风险及减少手术并发症,加强医患沟通.     

数字化微创技术在精准肝胆管结石的应用

目的：探索数字医学技术在肝胆管结石术前评估及降低术后残石率的应用价值。方法：采集2008年8月至2011年8月在南方医科大学珠江医院肝胆一科收治的100例肝胆管结石病人的肝脏64排螺旋CT扫描原始数据,对数据进行处理后,运用自主研发的腹部医学图像三维可视化系统（MI-3DVS,medical imaging three dimensional visual system）进行三维重建,仿真手术过程评估手术预案可行性及安全性,指导临床实际手术过程：最后根据术中情况及术后恢复综合评价三维重建及仿真可视化技术应用价值。结果：当肝脏设置为半透明时,可以清晰显示肝内、外胆管结石的大致位置、个数及肝内、外胆管的扩张和狭窄情况。仿真手术接近实际操作。患者仿真手术结果显示结石无残留,达到理想的手术效果。结论：利用MI-3DVS系统可有效降低术后残石率、提高手术成功率,真正实现了手术的精准性。     

肝内外胆管结石64排CT数据三维重建及其临床意义

目的 研究64排螺旋CT数据肝脏及其管道系统三维重建在肝胆外科中的临床意义.方法 利用胆道结石病人的肝脏64排螺旋CT扫描数据.用程序和人工方法对图像进行分割.采用Mimics软件进行三维重建,重建出的肝脏及其管道模型分别以STL格式输出.然后导入到FreeForm Modeling System进行修饰和平滑.将肝脏和其内的各个管道系统及结石进行配准.结果 重建的肝脏模型能真实反映肝脏的实际体积和肝脏的解剖标志,并且通过调节肝脏的透明度可同时显示肝脏和肝内的动脉、静脉、门静脉、部分腹部血管、胆道系统及其内的结石等,肝内、外胆管结石的大致位置及个数清晰可见,肝内、外胆管的扩张及狭窄情况一目了然,形态逼真,立体感强.同时还能对模型放大、缩小和旋转等其他全方位观察的操作.结论 肝脏及其管道系统三维重建有利于术前规划及术中取净结石,对胆道狭窄和扩张进行恰当的处理.对减少术后结石的残留和复发有重要意义.     

基于64排螺旋CT扫描数据的肝脏图像分割和三维重建

目的 研究肝脏CT扫描图像中肝脏和肝内血管管道的分割方法及3D肝脏应用于肝脏虚拟手术的可行性及实用性.方法 利用正常人肝脏64排螺旋CT薄层扫描数据集,采集二维图像数据,利用图像处理软件Photoshop和MIMICS软件对二维图像数据进行肝脏及其肝内管道的图像分割和三维可视化重建,并对3D肝脏及其内部血管管道的效果进行评价.结果 肝脏的64排螺旋CT薄层扫描数据集:共获得658层CT扫描图像.分割后的肝脏边界清晰.肝内管道数据无丢失.分割后图像连续观察肝脏连续性好,无中断现象.重建的肝脏轮廓能真实反映肝脏的实际体积,具有肝脏的解剖标志,重建的管道结构清晰,管道连续、自然.通过调节肝脏的透明度可同时显示肝脏和肝内的动脉、静脉和门静脉各分支.结论 利用Photoshop图像处理软件对不同扫描时相的图像进行分割,方法简单实用,分割效果理想,重建时采用二次域值设置可分别将肝脏和肝脏内部管道系统重建,重建后的肝脏模型三维效果逼真,立体感强.既能够显示肝内各主要管道系统的空间位置关系,又能准确地反映肝脏轮廓体积,为虚拟手术奠定了准确逼真的3D肝脏模型.     

计算机辅助设计3D打印聚醚醚酮材料修复儿童颅骨缺损的应用

目的:证明用于儿童颅骨缺损的3D打印聚醚醚酮(PEEK)材料植入物的三维建模和制作方法的可行性和有效性.方法:选取空军军医大学唐都医院2019年4月至2019年12月收治的7例颅骨缺损或颅骨骨肿瘤患者,利用64排CT薄层扫描影像数据,使用Mimics 19.0软件进行医学三维建模,在重建后的模型上使用Magics和Ge...     

膝关节外伤在磁共振和64排螺旋CT的诊断对比

目的 探讨膝关节外伤在磁共振和64排螺旋CT的诊断对比情况.方法 分析2012年1-12月该院膝关节外伤患者120例临床资料,观察膝关节外伤在64排螺旋CT、磁共振和手术证实的诊断结果.结果 64排螺旋CT诊断结果骨质损伤、韧带损伤、半月板损伤、关节积液诊断准确率明显低于磁共振的诊断结果,差异无统计学意义（χ^2=0.351、0.372、0.306、0.315,P〉0.05）.结论多排螺旋CT 和MRI 的合理检查可以让骨科医生对膝关节损伤情况提前做出全面而细致的了解,提早做出手术预案.