医学图像三维可视化技术及其应用

目的：医学图像三维可视化技术是医学图像领域新的研究热点,其应用领域广泛。为了更直观的掌握人体内部信息．医学图像三维可视化技术仍需继续发展。方法：本文对国内外近年来医学图像三维可视化技术及其应用进行了较为全面的综述。结果：主要介绍了三维可视化技术、体绘制加速技术、结合医学图像三维可视化的思路及在临床诊断和临床治疗上的最新应用,并对不同方法的特点及存在的问题进行了讨论。结论：研究表明,医学图像三维可视化技术在临床医学上已经取得了大量的应用成果。随着计算机技术的不断成熟和新技术不断涌现,医学图像三维可视化技术及其应用也将继续发展和完善。     

医学图像三维重建系统的关键技术研究与设计

背景:医学影像三维可视化技术将二维断层图像转化为三维图像,有利于提高医疗规划的准确性,是当今医学领域研究的热点,在诊断医学、手术规划、模拟仿真等领域都有重要的应用。目的:利用二维医学图像序列重建出三维模型的关键技术,对可视化系统进行总体设计。方法:首先研究现有三维重建技术,包括预处理技术,图像分割和配准可视化算法。其次给出了系统体系结构设计图,各模块中应用到各种三维重建关键技术。结果与结论:根据现有关键技术的研究,选用OpenGL作为可视化开发工具,设计了一种基于PC机的三维医学图像可视化系统。     

一个三维医学图像时可视化系统4D View

通过结合国际上先进的可视化工具包（VTK）和实时体绘制系统（VolumePro)，研制开发了医学图像实时可视化系统4D View，该系统能够对MR，CT等医学图像进行实时的三维可视化和交互操作，本文首先简单介绍了VTK和VolmePro及其相互结合，然后详细讨论了4D View的系统设计和各功能模拟，最后给出了从4D View系统获得的一些医学图像可视化结果，实验结果表明，4D View能有效地解决三维医学图像可视化及其交互操作实时性不强的问题，在临床诊断，治疗和医学研究等领域中具有极大的应用前景。     

计算机辅助手术向远程手术方向的发展

本文对计算机辅助手术(CAS)系统的关键技术:医学图像三维可视化、多模医学图像配准进行了全面的探讨,进一步讨论了在计算机网络中通过共享医学图像的各种分析处理结果,来完成计算机辅助手术向远程手术的转化.对计算机辅助手术向远程手术发展所必须解决的问题;三维医学图像传输环境下的医学图像实时三维可视化、协同分布式并行计算环境、基于Web的交互式可视化进行了设计分析.     

医学图像三维可视化系统的设计

本文介绍了医学图像三雏可视化的预处理技术，医学图像三维重建的可视化主流算法及可视化系统主要采用的交互显示技术，在比较分析各种技术的基础上，提出了适合在高档PC机上开发医学图像三维可视化系统采用的方法。     

基于VTK的医学图像三维可视化系统

医学图像的三维可视化可以通过可视化工具包(VTK)提供的API实现。VTK是医学图像可视化的开法工具包,它把可视化的算法封装起来,利用简单的代码生成所需图形。基于VTK的医学图像三维可视化系统阐述了如何借助VTKAPI读入二维医学图像序列、操作二维图像、重建三维图像以及进行三维图像可视化的全套方案,为临床医生的诊断、治疗提供了有益的途径。     

医学图像可视化与相关技术及应用

医学图像可视化是医学图像处理领域中一个十分重要而有价值的部分。它产生的时间不长 ,基本理论、技术和应用范围正在不断发展完善。本文从医学图像可视化的算法开始 ,介绍可视化中三维重建、图像配准融合等技术及其医学应用 ,并对医学图像可视化最新发展 ,尤其是结合 PACS在图像数据库管理、在线可视化等方面的发展作较为全面的介绍     

一个三维医学图像实时可视化系统4D View

通过结合国际上先进的可视化工具包 (VTK)和实时体绘制系统 (Volum e Pro) ,研制开发了医学图像实时可视化系统 4DView。该系统能够对 MR、CT等医学图像进行实时的三维可视化和交互操作。本文首先简单介绍了 VTK和 Volume Pro及其相互结合 ,然后详细讨论了 4DView的系统设计和各功能模块 ,最后给出了从 4DView系统获得的一些医学图像可视化结果。实验结果表明 ,4DView能有效地解决三维医学图像可视化及其交互操作实时性不强的问题 ,在临床诊断、治疗和医学研究等领域中具有极大的应用前景     

医学图像配准技术及其研究进展

目的:对近年来的医学图像配准技术及其研究进展情况进行详尽地综述和讨论,从而为开展医学图像配准技术在医学图像三维重建、医学图像可视化和定量分析方面的研究提供参考.方法:首先,查阅国内外近年来医学图像配准技术研究的权威文献;然后,深入分析和研究这些文献所介绍方法的特点、存在的问题,并针对存在的问题提出可能的解决方案.结果:通过对近年来医学图像配准算法的最新研究进展情况进行深人细致地分析和讨论,在比较了一些典型算法的特点及其应用的基础上,对医学图像配准技术的发展进行了展望.结论:使用最优化策略改进图像配准质量以及对非刚体图像配准的研究是今后医学图像配准的发展方向.     

医学信息可视化探讨

本文先对信息可视化作了简要的介绍，然后就医学图像信息和文本医学信息可视化问题作了一些浅层探讨。     

医学影像导出三维模型并建立3D PDF文件的方法

目的探讨医学影像导出为三维模型并建立交互3D PDF文件。方法使用了3个开源软件包括3D Slicer、Mesh Lab和Te Xstudio,进行感兴趣区体裁剪、模型分割和3D PDF制作。结果 3D Slicer可以多种方法进行模型分割,Mesh Lab可以进行模型清理和分割,并在导出U3D格式文件的同时生成TEX格式文件,通过Te Xstudio编译生成3D PDF文件。结论这种方法步骤简单易学,推广普及容易,有利于促进更多3D PDF的制作和使用。     

真实心脏模型上兴奋时序图仿真数据的可视化

L FX虚拟心脏模型采用具有真实几何形状的三维心脏、躯体模型进行仿真研究 ,但在仿真输出结果上基本上以二维的形式给出。针对这一问题 ,提出了一种体元映射算法 ,将 L FX虚拟心脏模型的关键仿真数据之一兴奋时序图 (EIM)从真实几何形状的心脏模型映射到真实人体心脏模型 ,并在 4 DView三维医学图像实时可视化平台上对映射前后的 EIM仿真数据进行了三维可视化 ,从而将 L FX虚拟心脏模型的 EIM仿真数据的输出从二维拓展到了四维、从真实几何形状的心脏模型拓展到了真实人体的心脏模型。映射前后 EIM仿真数据的可视化结果表明 L FX虚拟心脏模型具有了更为直观有效的仿真特性 ,更为接近真实的人体心脏     

Design and test of a PC-based portable three-dimensional ultrasound software system Ultra3D

Currently, portable ultrasound units lack three-dimensional (3D) image display, limiting their potential usefulness especially under remote and hostile operating environments where information must be intuitive and objective. A freehand 3D image processing and visualization software package, Ultra3D, has been developed and tested, especially to work with a miniaturized linear-array transducer probe that is connected to a laptop PC. This paper presents the software design and method to integrate Ultra3D into Terason's miniaturized SmartProbe for freehand 3D ultrasound imaging. Since images generated by Ultra3D are in a digital imaging and communications in medicine (DICOM) format, data sharing with others is easy.     

DICOM数据的三维重建与协同可视化系统的开发

复杂手术常需多科医生协商制定综合性治疗方案,网络协同三维可视化软件可使方案制定直观而精确。我们采用VTK工具包对DICOM格式CT图像数据进行三维重建并作网格简化,将结果所得多边形网格模型无缝集成到用HOOPS/3DAF所开发的图形系统进行显示,并用HOOPS/Stream工具包转成适合网络传输的HSF无损压缩流文件,再用HOOPS/NET工具包实现基于Client/Server架构的协同三维交互可视化系统。所得三维重建结果清晰,协同三维可视化操作实时度高。本研究实现了一个协同手术仿真开发平台,该架构易于进一步添加模拟手术操作与修复体设计功能。     

Assessment of DICOM Viewers Capable of Loading Patient-specific 3D Models Obtained by Different Segmentation Platforms in the Operating Room

Patient-specific 3D models obtained by the segmentation of volumetric diagnostic images play an increasingly important role in surgical planning. Surgeons use the virtual models reconstructed through segmentation to plan challenging surgeries. Many solutions exist for the different anatomical districts and surgical interventions. The possibility to bring the 3D virtual reconstructions with native radiological images in the operating room is essential for fostering the use of intraoperative planning. To the best of our knowledge, current DICOM viewers are not able to simultaneously connect to the picture archiving and communication system (PACS) and import 3D models generated by external platforms to allow a straight integration in the operating room. A total of 26 DICOM viewers were evaluated: 22 open source and four commercial. Two DICOM viewers can connect to PACS and import segmentations achieved by other applications: Synapse 3D® by Fujifilm and OsiriX by University of Geneva. We developed a software network that converts diffuse visual tool kit (VTK) format 3D model segmentations, obtained by any software platform, to a DICOM format that can be displayed using OsiriX or Synapse 3D. Both OsiriX and Synapse 3D were suitable for our purposes and had comparable performance. Although Synapse 3D loads native images and segmentations faster, the main benefits of OsiriX are its user-friendly loading of elaborated images and it being both free of charge and open source.     

CARTO XP系统中CARTO电解剖图的数据提取

利用CARTO XP系统指导心房颤动消融手术是当今临床研究的热点,手术消融的最终效果取决于心脏CT图像与CARTO XP系统生成的电解剖图的配准精度.然而,由于CARTO XP系统图像文件为专属的dicm格式,现有的DICOM浏览器只能读取三维CARTO电解剖图在某一体位的二维截图,相关研究非常少,数据格式的不兼容严重阻碍了心脏CT与CARTO电解剖图的算法研究.本文在详细阐述CARTO电解剖图像格式的基础上,给出用MATLAB提取相应数据信息的具体方法,然后根据标测点位置信息重建出心腔内壁关键点的三维点图.本方法避免了使用仿真软件绘制CARTO电解剖图形带来的主观性差异,为后续的配准算法研究提供了很好的实际数据支持.     

Software for browsing sectioned images of a dog body and generating a 3D model

The goals of this study were (1) to provide accessible and instructive browsing software for sectioned images and a portable document format (PDF) file that includes three‐dimensional (3D) models of an entire dog body and (2) to develop techniques for segmentation and 3D modeling that would enable an investigator to perform these tasks without the aid of a computer engineer. To achieve these goals, relatively important or large structures in the sectioned images were outlined to generate segmented images. The sectioned and segmented images were then packaged into browsing software. In this software, structures in the sectioned images are shown in detail and in real color. After 3D models were made from the segmented images, the 3D models were exported into a PDF file. In this format, the 3D models could be manipulated freely. The browsing software and PDF file are available for study by students, for lecture for teachers, and for training for clinicians. These files will be helpful for anatomical study by and clinical training of veterinary students and clinicians. Furthermore, these techniques will be useful for researchers who study two‐dimensional images and 3D models. Anat Rec, 299:81–87, 2016. © 2015 Wiley Periodicals, Inc.     

A high-resolution anatomical rat atlas

This paper reports the availability of a high-resolution atlas of the adult rat. The atlas is composed of 9475 cryosectional images captured in 4600 x 2580 x 24-bit TIFF format, constructed using serial cryosection-milling techniques. Cryosection images were segmented, labelled and reconstructed into three-dimensional (3D) computerized models. These images, 3D models, technical details, relevant software and further information are available at our website, http://vchibp.vicp.net/vch/mice/.     

结合管状特征的胆囊动脉血管分割及Calot三角三维成像

目的 探讨结合血管管状特征的胆囊动脉血管分割方法以及三维可视化胆囊三角（Calot三角）的可行性.方法 采集13例患者多层螺旋CT扫描图像,利用结合血管管状特征的三维区域生长算法,分割出胆囊动脉及与其相连的动脉血管,通过自主研发的三维重建软件CalotShow 1.0对所采集数据进行三维可视化研究.结果该方法能有效分割胆囊动脉,获得直观的Calot三角三维可视化模型.结论利用结合管状特征的胆囊动脉血管分割方法以及CalotShow1.0三维重建软件,能够准确显示胆囊动脉与Calot三角毗邻关系和空间构象.     

基于OK图像采集卡和VTK的医学图像处理系统

目的针对当前医学图像处理的需要,在VTK类库提供的可视化与显示功能的基础上,用VC＋＋2008设计和实现一个可集成于OK图像采集卡的三维可视化系统。方法在VC＋＋2008平台下,结合可视化工具包VTK,对DICOM格式的CT图像序列进行面绘制和体绘制,通过设置虚拟切面的内点和法向量对重建后的三维物体进行切割并获得虚拟切片的信息,在切割的同时可以同步显示出虚拟切片图像。结果实验结果表明,该系统能有效地实现DICOM医学图像的体绘制和表面绘制,并且可以在任意方向切割、旋转、放大与平移三维图像。结论上述系统对增强OK图像采集卡的后处理功能具有重要作用,在理论研究和临床应用上有重要意义和研究价值。