基于医学图像的三维模拟手术

目的 对实现三维模拟手术的关键技术进行研究,构建基于医学图像的三维模拟手术平台. 方法在VC++平台下,使用三维分割算法对体数据进行分割,结合VTK对读入的体数据进行交互式三维重建和虚拟切割,并对各种虚拟切割方式的性能进行分析. 结果实现了医学CT/MR图像的交互式三维重建、虚拟手术刀切割以及虚拟手术规划. 结论该系统可以辅助医生对手术过程进行模拟,为医生观察三维人体组织器官结构及病灶部位,实施辅助手术提供有力的帮助.     

基于VTK和ITK环境的超声图像三维重建

背景：医学图像的三维模型,能够准确的三维结构在临床诊断上凸显重要性。目的：对连续多帧的超声图像进行三维结构重建。方法：利用可视化工具VTK和图像的配准分割工具ITK,在VC＋＋的平台下,采取直接体绘制的方法,对连续多帧的DICOM医学超声图像进行了三维重建,并且用户可以利用鼠标与图片进行交互,实现任意角度的旋转。结果与结论：合成体绘制在重建中的效果较优,相对而言更适合超声图像的三维重建。     

基于VTK和ITK环境的超声图像三维重建

背景:医学图像的三维模型,能够准确的三维结构在临床诊断上凸显重要性。目的:对连续多帧的超声图像进行三维结构重建。方法:利用可视化工具VTK和图像的配准分割工具ITK,在VC++的平台下,采取直接体绘制的方法,对连续多帧的DICOM医学超声图像进行了三维重建,并且用户可以利用鼠标与图片进行交互,实现任意角度的旋转。结果与结论:合成体绘制在重建中的效果较优,相对而言更适合超声图像的三维重建。     

医学图像的三维重建及基于VTK的实现和应用

背景：VTK是一个免费的图像三维重建和处理的专业开发平台,其功能强大,源代码开放,用户可以根据自己的需求灵活的定制和开发。目的：介绍图像三维可视化中常用的面绘制和体绘制两类可视化技术的原理,以及其典型的Marching Cubes和Ray Casting三维重建算法,并对重建的三维医学图像的应用和扩展进行了探讨。方法：基于免费的VTK可视化开发包平台和Visual C＋＋6.0IDE开发工具,使用C＋＋语言,采用真实人体CT数据集,实现CT图像的三维重建和应用扩展。结果与结论：基于VTK平台,采用面绘制和体绘制不同绘制原理实现了医学图像的三维可视化。重建得到的三维医学图像,显示效果清晰直观,并且可以配合进行三维医学图像的测量、虚拟切割等操作,取得了较好的效果。     

医学图像的三维重建及基于VTK的实现和应用

背景:VTK是一个免费的图像三维重建和处理的专业开发平台,其功能强大,源代码开放,用户可以根据自己的需求灵活的定制和开发。目的:介绍图像三维可视化中常用的面绘制和体绘制两类可视化技术的原理,以及其典型的Marching Cubes和Ray Casting三维重建算法,并对重建的三维医学图像的应用和扩展进行了探讨。方法:基于免费的VTK可视化开发包平台和Visual C++6.0IDE开发工具,使用C++语言,采用真实人体CT数据集,实现CT图像的三维重建和应用扩展。结果与结论:基于VTK平台,采用面绘制和体绘制不同绘制原理实现了医学图像的三维可视化。重建得到的三维医学图像,显示效果清晰直观,并且可以配合进行三维医学图像的测量、虚拟切割等操作,取得了较好的效果。     

基于图像分割的Tamura纹理特征算法的研究与实现

背景：ITK主要提供医学图像处理、分割与配准算法,但其缺少可视化的功能,缺乏灵活实用的用户界面,VTK提供了丰富的医学影像处理与分析工具,具有强大的图形处理和可视化功能。目的：利用以前的确诊病例和医生的诊断经验以及患者的相关病史,对确诊的医学影像资源进行管理,归档,并检索,以减少人工干预,提高图像的查全率和查准率。方法：以视觉感知机制为基础,在ITK平台上进行图像平滑去噪和分割的预处理过程,利用Tamura算法完成纹理特征提取,最后通过实验采集、计算数据,完成对比分析。结果与结论：基于图像分割的Tamura纹理特征算法在基于图像纹理检索应用上便于相似性度量,进而可提高检索的准确率。     

基于ITK和VTK方法的超声血管图像三维重建

医学图像三维重建是利用二维图像序列重建出三维模型,提供直观的视觉信息,供医务工作者参考.大多数重建都是利用CT图像序列进行重建,对超声图像的重建研究很少.文章首先介绍ITK(Insight Segmentation and Registration Toolkit)和VTK(The Visualization Toolkit),接着利用ITK和VTK进行了超声图像的三维重建,最后给出了实验结果,重建结果表明,利用ITK、VTK和改进的Herman插值法,超声血管图像可以获得很好的重建效果.     

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.     

骨科虚拟手术系统的研究现状与应用

骨科虚拟手术系统是近年来发展迅速的一个领域,显示了良好的应用前景。国内外目前已有相关软件应用于医学临床和教学,但尚未完善。文章回顾了骨科虚拟手术系统的现状;介绍了系统的影像获取及输入、图像分割、图像配准与融合、三维可视化及三维交互等关键技术;阐述了系统在虚拟骨科手术、定制手术方案、辅助临床诊断、远程医疗、辅助教学培训及考核、康复治疗、定制假肢模型及术中引导等方面的应用;并对骨科虚拟手术系统的前景作出了展望。相信随着骨科虚拟手术系统的日趋成熟,将会显著节约骨科手术的时间、降低手术的风险,给骨科手术带来深刻的变革。     

先天性心脏病三维超声虚拟内窥镜可视化研究

目的 研究开发三维心脏超声虚拟内窥镜系统并对先天性心脏病进行可视化研究.方法 正常小儿10例、先天性心脏病患儿22例(房间隔缺损10例,室间隔缺损6例,法洛四联症6例),将计算机虚拟现实技术和科学计算可视化技术结合,使用C++6.0语言编写和可视化工具库(VTK)开发平台对心脏超声数据集进行三维重建,创建虚拟现实环境系统,建立三维超声虚拟心脏,通过心内导航实现虚拟心内漫游.结果 三维心脏超声虚拟内窥镜系统实现了心脏超声数据的心内三维可视化和心内导航.结论 三维心脏超声虚拟内窥镜系统为先天性心脏病的诊断提供了一种新的可视化方法.     

基于linux平台的医学影像软件系统设计与应用

背景:随着VTK 和ITK 两个软件开发包的研制成功,医学影像领域内的研究人员越来越重视本领域内的软件开发问题.目的:开发一种结合VTK 和ITK 的医学影像软件系统.方法:首先对可视化软件包和图像处理包整合,进而基于整合框架对体数据进行处理、同步可视化和测量分析,最后结合病历信息与医学影像分析数据建立管理系统,在linux 平台上对该软件系统进行了实现,利用上气道CT 体数据对系统进行了测试.结果与结论:该系统能够结合VTK 和ITK 对体数据进行可视化和图像处理,基于MySQL 数据库对病历信息和医学影像数据进行合理管理,体积、长度等测量精度都在1%之内.     

The medical imaging interaction toolkit

Thoroughly designed, open-source toolkits emerge to boost progress in medical imaging. The Insight Toolkit (ITK) provides this for the algorithmic scope of medical imaging, especially for segmentation and registration. But medical imaging algorithms have to be clinically applied to be useful, which additionally requires visualization and interaction. The Visualization Toolkit (VTK) has powerful visualization capabilities, but only low-level support for interaction. In this paper, we present the Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK). The goal of MITK is to significantly reduce the effort required to construct specifically tailored, interactive applications for medical image analysis. MITK allows an easy combination of algorithms developed by ITK with visualizations created by VTK and extends these two toolkits with those features, which are outside the scope of both. MITK adds support for complex interactions with multiple states as well as undo-capabilities, a very important prerequisite for convenient user interfaces. Furthermore, MITK facilitates the realization of multiple, different views of the same data (as a multiplanar reconstruction and a 3D rendering) and supports the visualization of 3D+t data, whereas VTK is only designed to create one kind of view of 2D or 3D data. MITK reuses virtually everything from ITK and VTK. Thus, it is not at all a competitor to ITK or VTK, but an extension, which eases the combination of both and adds the features required for interactive, convenient to use medical imaging software. MITK is an open-source project (www.mitk.org).     

基于linux平台的医学影像软件系统设计与应用

背景：随着VTK和ITK两个软件开发包的研制成功,医学影像领域内的研究人员越来越重视本领域内的软件开发问题。目的：开发一种结合VTK和ITK的医学影像软件系统。方法：首先对可视化软件包和图像处理包整合,进而基于整合框架对体数据进行处理、同步可视化和测量分析,最后结合病历信息与医学影像分析数据建立管理系统,在linux平台上对该软件系统进行了实现,利用上气道CT体数据对系统进行了测试。结果与结论：该系统能够结合VTK和ITK对体数据进行可视化和图像处理,基于MySQL数据库对病历信息和医学影像数据进行合理管理,体积、长度等测量精度都在1%之内。     

基于ITK、VTK和MFC的DICOM图像读写及显示

背景：DICOM文件不仅包含了图像本身的信息,同时在文件头中还携带了大量的医疗相关信息,这使得DICOM标准图像的正确读写和显示工作变得尤为重要。目的：有效地综合利用工具包和开发平台的优点,借以达到一个实现DICOM标准图像的正确读写和显示。方法：首先将ITK工具包、VTK工具包与MFC深度集成,然后在该集成环境下利用这两个工具包所提供的类和函数读写和显示DICOM文件。结果与结论：在ITK、VTK与MFC深度集成环境下,通过其所提供给用户的一个灵活、友好、实用的交互界面,采用文中所述具体的方法实现了DICOM图像文件的正确读写及显示,为三者集成环境下的软件开发做了一个初步的尝试,为在此基础之上三者在医学图像处理方面更多功能的实现打下良好的基础。     

基于医用图像的模拟手术规划方法

目的 探讨在医用三维可视化技术基础上进行模拟手术规划的方法.方法 首先在三维空间内生成一条可以变化的曲线,曲线上有几个操作点,然后通过操作点来控制调整曲线,并且可以在曲线上增加和减少操作点,最后根据规划好的曲线计算手术刀的切割角度,合理布置手术刀,方便以后的手术切割过程.结果 该手术规划系统已经在医院手术规划研究平台上得以应用,效果满意.结论 模拟手术规划系统的医学图像处理系统对于熟练手术操作步骤、减少手术风险具有重要意义和使用价值.     

VisualizationToolkit软件在医学图像三维可视化中的应用

医学图像的可视化已成为基础医学研究和I临床辅助诊断、治疗的重要手段,用计算机构建高度精密的人体各部位的三维模型已成为目前医学研究和疾病诊疗方法进一步发展的重要基础。VisualizationToolkit（VTK）作为一款流行的科学可视化软件,具有方便、高效的编程特点。采用VTK结合VC＋＋实现医学图像三维可视化,分别采用Contour-connecting算法、MarchingCubes算法和Ray—casting算法进行了头部的三维绘制。结果证明VTK使用灵活,功能强大,具有重建步骤简单、速度快、交互能力强等优点,可以被广泛应用于医学图像的三维重建中。