首例中国数字化可视人体肝门静脉系的三维重建与实时显示

目的:对中国数字化可视人体及器官的三维重建和实时显示进行技术探索,并为临床和解剖学教学提供精确的肝门静脉系实时三维图形。方法:采用Photoshop图像处理与Surfdriver三维重建相结合方法,在Dell 340工作站上对第三军医大学首例数字化人体断层进行肝门静脉系统的重建,并用Leica QwinV3图像分析系统进行血管分支角度测量。结果:精确显示了肝门静脉系1～3级分支的三维形态,从不同角度观察各分支形态及毗邻关系,前观左右干呈“Y”型夹角110°;右前观右侧三个段支呈三星状、右侧观又呈“T”型。结论:肝内血管的三维重建能立体显示肝门静脉肝内分支在肝叶中的位置,可为临床肝癌等介入治疗提供形态依据。     

数字化可视人体为局解手术学开拓新领域

随着数字化时代的来临,与人体结构数据有关的医学、航天、体育、军事、汽车、机械制造、艺术等领域对数字化可视人体提出了巨大的需求。就局解手术学而言,数字化可视人体的研究将为其开拓新的研究领域。 美国国家医学图书馆于1989提出了“可视化人体计划(Visible Human Project,VHP)”。1991年8月,美国国家医学图书馆(NLM)与Colorado大学健康科学中心(Health Sciences Center)签署协议,由Colorado大学进行人体结构数据的采集和三维重构。Colorado大学采用     

三维虚拟数字化可视人体在解剖教学中的应用

探讨了三维虚拟数字化可视人体在人体解剖学教学中的作用。其优点在于三维虚拟人体模型可以从任意角度、方向、层次上观察、并可任意切割。激发了学生的学习兴趣,培养了学生的创新思维能力和探索精神,是解剖教学上一次划时代的革命。大力推动了我国基础医学教育的素质化和现代化。     

数字化可视人体在解剖学教学中的初步应用

随着医学与信息技术，计算技术的结合以及计算机技术的迅猛发展，使医学数据的数字化成为当今研究与应用中的热点，也为数字化虚拟人体解剖学研究提供了一个前所未有的机遇。目前，我们应用已完成的中国首套数字化可视人体数据集，在PC机上实现了该套数字化人体数据交互式三维可视化，并人体解     

颅颈交界区结构的三维重建

目的:建立颅颈交界区解剖结构的三维可视化模型。方法:选取首例中国数字化可视人体数据集中颞骨内耳门平面至枢椎下缘的连续薄层断面图像。运用3D-DOCTOR软件,在P4微机上分割重建颅颈交界区的解剖结构并立体显示。结果:成功重建并立体显示枕骨、颞骨、寰椎、枢椎、小脑、脑干及颈髓上段、椎动脉、颈内动脉、颈内静脉和部分硬脑膜窦等解剖结构的位置关系,建立了颅颈交界区的三维可视化模型。结论:颅颈交界区的薄层断面图像可为该区疾病的CT、MRI诊断提供参考。建立的三维可视化模型,可为颅颈交界区手术的术前训练和模拟提供形念学依据。     

数字化可视人体在医学上的应用

数字化可视人体(Digitized Visible Human)是依靠计算机技术三维显示人体器官结构的计算机模型，是医学与信息技术、计算机技术相结合的科学研究工作^[1]。将数字化可视人体的高精度数字模型与不同专业领域的知识和需求相结合，将产生具有行业特色的应用模型^[2]。利用数字化可视人体数据集可     

脊柱侧凸的数字化三维重建及临床应用

目的:建立精确的脊柱侧凸病人的脊柱数字化模型,探讨其在临床诊断及治疗中的应用。方法:随机选择6例脊柱侧凸病例,进行脊柱CT连续断层扫描,扫描结果导入Mimics软件中进行三维重建。利用三维重建模型指导临床。结果:全部病例均进行脊柱数字化三维重建,得到病变脊柱的三维立体图像。可以方便地从任意角度和方向观察脊柱畸形情况,测量有关的数据;还可以在数字化模型上进行手术设计,模拟内固定器械植入操作等。术中发现数字化模型与脊柱实际畸形情况完全一致。所有病人均接受手术治疗,手术过程顺利,术后效果满意。结论:脊柱的数字化三维模型能够更直观、更准确地反映了脊柱病变的三维立体结构。对临床医生的诊断、手术计划、内固定选择等有较大帮助。     

数字化人体表面三维重建及显示的有关问题

目的：探讨使用切片技术建模的“虚拟人体”图库,重建人体三维图像的表面形状。方法：在目前通用的个人计算机装备上,结合计算机的视觉、数据存储、图形学和数字图像处理等技术,重建人体表面三维图像。结果：在大图库基础上建立了小图库,减少了数据量;通过滤镜除去噪点,提取边界;确定可见边界点,消除冗余边界点;构成前视冠状图;将静态显示制成动画;用实时计算显示,解决可控问题。结论：探讨了变处理大图库大数据量为小图库小数据量,建立表面三维要素数据库,减少计算机的计算量,加速三维重建及显示的过程,对未来“虚拟中国人”应用有较宽广的覆盖面。     

颈胸段脊柱手术前方入路的应用解剖

目的:通过对颈胸段脊柱周围重要解剖结构的分布、走行及毗邻关系的研究,为颈胸段脊柱选择合理的手术入路提供解剖学基础。方法:对30具成人尸体模拟经胸骨柄和部分锁骨切除的颈胸段脊柱前方入路进行解剖,采用连续层次解剖法,重点观察前方手术入路途径中必须牵拉和需要保护的几个重要组织,并测量相关数据。结果:左头臂静脉的长度为(67.3±9.7)mm,左静脉角与前正中线的水平距离为(45.0±8.3)mm,头臂静脉与头臂干交点距胸骨上切迹的垂直距离为(52.7±20.1)mm;胸膜顶最高点距锁骨内1/3上缘的垂直距离,左侧(8.1±2.0)mm右侧(13.7±2.8)mm胸导管顶点80%位于第7颈椎(C_7)水平,胸导管顶点距前正中线的距离为(33.78±2.16)mm;左喉返神经进入气管食管沟的位置93.4%位于第3、4胸椎~第4、5胸椎(T_(3/4)~T_(4/5))之间,右喉返神经进入气管食管沟的位置30%位于C_(6/7)水平,60%位于C_7水平,右喉返神经与颈总动脉内侧缘交叉点90%位于T_1水平;主动脉弓顶点90%位于T_(2/3)~T_(3/4)椎体水平。结论:颈胸段脊柱前路手术采取左侧入路,术野暴露更充分,操作更方便,同时术中通过对左头臂静脉的牵拉和结扎胸导管可减少医源性并发症的发生。     

数字化人体眼外肌的计算机三维重建

目的：建立中国数字化可视人伴眼外肌的三维可视化模型。方法：应用中国数字化数据集，选取从眶顶到眶底的连续横断面图像，在PC机上对眼眶、眼球、眼外肌及视神经等结构进行计算机三维重建并立体显示。结果：建立了眼外肌及相关结构的三维可观化模型，重建后的结构可多色立体显示，既能单独显示，也可任意搭配显示或总体显示．可在三维空间位置上绕任意轴旋转任意角度。结论：眼外肌的可视化数字模型，将有助于教学，并可为眼外肌疾病的影像诊断和外科手术提供参考．     

颈椎三维有限元模型的建立

目的 建立颈椎（C2～ C7）三维有限元模型。方法 根据1名既往无颈椎病史健康成年男性志愿者的颈椎断层CT扫描序列图像,采用Mimics1 3.1、SolidWorks2012软件进行三维重建和造型,利用ANSYS14.0软件,采用四面体网格划分方法,对颈椎及周围组织赋予不同的材料属性,建立颈椎（C2 ～C7）三维有限元模型。结果 本研究成功建立了6个椎体运动节段的三维有限元模型,模型高度模拟颈椎结构与材料特性,单元划分精细。在建立的模型上加载模拟脊柱的前屈、后伸、左右侧曲、左右旋转6种工况下的生理活动,所获得的理论分析结果与参考文献的报道一致。结论 建立的颈椎三维有限元模型可进行颈椎生物力学研究。     

人内耳显微结构的计算机三维重建

目的：建立一套人类耳蜗组织放大40倍的显微结构图像资料,探讨基于PC平台的显微结构三维重建技术。方法：应用火棉胶切片技术获得人类颞骨组织连续切片,在显微镜下放大40倍后对耳蜗组织摄像;在个人计算机上使用Photoshop6．0图像处理软件和AMIRA3．0三维重建软件对内耳结构进行图像拼接、图像对位和图像三维重建。结果：建立了一套人类耳蜗组织放大40倍的完整显微结构图像资料。结论：建立了基于PC平台上实现显微结构三维重建的一套办法。三维重建效果表明我们在显微结构的数据输入、图像拼接、内定位技术、三维重建的方法是可行的。     

数字化人体喉的三维重建及其可视化

目的:构建基于PC的喉部三维可视化模型,为喉部解剖教学、虚拟喉科手术及临床喉外科手术治疗方案的选择提供数字化三维解剖学依据。方法:从第三军医大学采集的首例中同数字化可视人体数据集中提取会厌软骨上缘至环状软骨下缘的断层图像,在PC机上经数据分割、对位重建、平滑处理和三维显示等步骤,完成对喉部结构的三维重建和立体显示。结果:完整地重建了喉部各重要结构,可显示喉部各结构的空间位置和毗邻关系,重建结构可以单独或联合显示,可在在维空间位置上绕任意轴旋转任意角度。结论:该数字化可视人体数据集能够较好地重建喉的可视化模型,重建结构逼真,能展示喉的真实面貌,该结果可应用于喉外科手术辅助教学以及手术入路的辅助设计等。     

基于CT三维重建的中国人肩胛冈解剖形态学分型及临床意义

目的 探讨基于CT三维重建的肩胛冈形态学分型及临床意义。 方法 收集四川省泸州市西南医科大学附属中医医院280例成年人肩胛骨CT平扫及三维重建数据,对肩胛冈进行解剖形态学分探讨其对临床工作的指导意义。测量内容包括肩胛冈周围结构的7个距离和9个点的厚度。 结果 CT三维重建下肩胛冈共分为5型（细薄型、木棒型、粗厚型、梭型、S型）。其中,细薄型14个,占14.64%;木棒型63个,占22.50%;粗厚型78个,占27.86%;梭型89个,占31.79%;S型9个,占3.21%。细薄型的B厚度（9.36±3.61）mm,明显薄于另外4型(P<0.05);粗厚型的AC（84.36±6.00）mm、AD（118.79±9.15）mm,长于其他4型; 在F厚度（11.01±2.13）mm、H厚度（12.02±1.68）mm、Ⅰ厚度（11.77±2.35）mm、K厚度（9.43±0.97）mm上为5型中最厚。梭型的BC长度（16.66±9.97）mm最短、K厚度（4.45±1.58）mm为除细薄型外最薄（P<0.05）。 结论 CT三维重建下肩胛冈共分为5型（细薄型、木棒型、粗厚型、梭型、S型）,其中,梭型最多,S型最少;粗厚型肩胛冈骨量最丰富,为优质的自体骨移植来源,也可作为较好的内置物固定位置;相反,细薄型肩胛冈骨量最少,内固定强度相对较差。不同肩胛冈分型对其相关的手术方式存在一定的影响。     

基于CT三维重建的肩胛冈解剖形态学分型及其临床意义

目的　探讨基于CT三维重建的肩胛冈解剖形态学分型及其临床意义。 方法　选取在遵义医学院附属医院放射科对患侧肩胛骨进行CT平扫的319名患者（左肩179例,右肩140例）,进而对患侧肩胛骨三维重建形态并分型。假设肩胛冈内侧端与肩胛骨内侧缘交点为A点,冈盂切迹与肩胛冈上缘的交点为B点,冈盂切迹为C点,肩峰内侧缘为D点,肩峰外侧缘为E点,AB的内1/3点为F ,AC的内1/3点为G,AB的外1/3点为H,AC的外1/3点为I,FG的中点为J,HI的中点为K,BC的中点为L。研究参数：AB、AC、AD、AE、BC、HI、FG的距离;B、H、F、L、K、J、E、I、G的厚度。 结果　CT重建下肩胛冈形态分为6型：大梭型、小梭型、木棒型、粗杆型、S型和细杆型。AE、BC、AC以及AD的长度大梭型、木棒型和粗杆型长于小梭型,S型和细杆型 (P<0.05)。AB的长度大梭型长于木棒型和细杆型 (P<0.05)。FG的高度大梭型高于小梭型 (P<0.05)。HI的高度大梭型高于其他所有类型 (P<0.05)。B、C、H、K、I、F、J以及G的厚度,大梭型以及粗杆型厚于细杆型以及小梭型 (P<0.05)。 结论　CT三维重建下肩胛冈分为6型：大梭型、小梭型、木棒型、粗杆型、S型和细杆型。不同的肩胛冈形态分型为临床医生选择内固定以及手术方式提供解剖学依据。     

基于中国数字化人体的虚拟解剖学系统的建立

目的:研究数字化虚拟解剖系统有效地解决解剖学教学中面临的标本奇缺、标本破坏、教学环境限制等众多问题。方法:基于中国数字化人体数据集(CVH),联合山东数字人科技股份有限公司,通过数据分割、计算机三维重建、模型平滑贴图和软件系统构建开发,构建了中国首套基于真实人体数据的虚拟解剖系统。结果:该虚拟解剖系统包括断层解剖、系统解剖和局部解剖模块,提出了新的解剖学教学模式和教学理念,使医学生和低年资医生能随时随地进行系统解剖学、局部解剖学、断层解剖学甚至神经解剖学等多项课程的学习以及临床手术培训。结论:该软件系统操作环境舒适,无福尔马林等有害物质的吸入,能充分保障解剖学教学质量,提高学员学习效率,增强学习兴趣,提高学员三维空间想象能力,能带来新的一轮解剖学教学革命。     

CT三维重建对下颈椎经关节螺钉不同置钉技术的安全性评估

目的评估下颈椎经关节螺钉不同置钉技术的安全性。方法8套成人颈椎CT数据,三维重建下透视模拟不同下颈椎经关节螺钉置钉技术,标记置钉点、出钉点。观察各节段钉道长度、出钉点与周围骨性结构的相关特征。结果Klekamp法、Dalcanto法、Masakazu法在C3/4,C4/5,C5/6,C6/7四种双节段3D模型上进出钉点之间的距离(即钉道长度)无显著性差异(P0.05);Masakazu法、Klekamp法、Dalcanto法出钉点与其对应颈椎椎间孔内缘切线的距离表现为Masakazu法Klekamp法Dalcanto法(P0.05);Klekamp法在四种双节段上出钉点与其对应颈椎上关节突前面上缘切线的距离最小(P0.05)。Dalcanto法和Masakazu法出钉点与其对应颈椎上关节突前面上缘切线的距离接近(P0.05);Masakazu法在四种双节段上出钉点到其对应颈椎横突孔中心矢状面的垂直距离最小(P0.05)。Klekamp法和Dalcanto法出钉点到其对应颈椎横突孔中心矢状面的垂直距离接近(P0.05)。结论Dalcanto法安全性优于另外两种下颈椎经关节螺钉置钉技术,具有较高的临床可行性。     

中国数字化可视人女性盆腔的计算机三维重建

目的：建立中国女性盆腔三维可视化数字模型。方法：应用中国女性数字化可视人体数据集,在微机上对女性盆腔内主要脏器结构进行计算机三维重建及立体显示。结果：重建出女性盆腔内包括骨盆、骶椎椎间盘、主要血管(髂内动、静脉,髂外动、静脉)、输尿管、膀胱、尿道、卵巢、子宫、阴道、结直肠、股骨共12个解剖结构的三维图像。上述结构可单独显示,也可整体显示,图像还能转动任意角度进行观测,清楚地显示女性盆腔内主要脏器结构的空间立体位置关系。结论：本研究实现了对女性盆腔内主要脏器结构的可视化,为妇科疾病的临床辅助诊断、手术提供了参考,也可用于解剖教学和进一步的科研平台。