基于3D-Slicer技术颞骨的三维解剖学研究

目的探索虚拟中国人颞骨解剖结构三维重建的可行性,为观察其结构提供更加便捷,准确的方法。方法用3D-Slicer软件重建颞骨解剖结构,对感兴趣区（ROD进行图像分割和提取。结果颞骨．鼓室,乳突气房、乙状奏,颈内动脉被成功重建。结论3D—Slicer可用于中国人颞骨部分解剖结构三维可视化,这些模型显示了它们之间的空间关系,便于对该部解剖结构的观察和理解。     

基于Web的内耳解剖结构的三维可视化

目的 作为虚拟现实在医学领域的尝试,本文利用VRML实现了基于Web的内耳解剖结构的三维可视化.方法 分别对单层切片进行感兴趣区的轮廓提取,并将提取处理后的体数据导入3D Slicer,重建组织的三维表面模型,并将获得三维模型并导入VRML.结果 各结构三维模型均可通过嵌入Web的VRML浏览器进行浏览,并可进行旋转、缩放等三维交互式操作.     

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。     

中国数字化人体鼻部结构的三维重建和可视化

目的建立可视化人体的鼻部相关结构的三维模型。方法采用中国首例女性数字化可视人体数据集（CVH-2）,选取从额窦顶到上颌窦底消失水平连续横断面图像,在计算机上利用Amira4.1软件和RadioDexter软件行三维重建的立体显示。结果重建出了鼻骨,额窦,筛窦,蝶窦,上颌窦,鼻腔,上、中、下鼻甲,鸡冠,鼻中隔,钩突,鼻泪管,颈内动脉,视神经的三维可视化模型。该模型可以任意缩放和任意角度旋转,可显示不同结构间的毗邻关系和空间构象,并可进行三维的距离和角度的测量。结论鼻部相关结构的三维可视化模型可促进对该部位解剖结构的理解和掌握,为鼻部疾病影像诊断和鼻内镜手术提供了形态学参考,并可应用于虚拟手术。     

3D Slicer软件在神经外科手术中的临床应用

三维切片（3D Slicer）软件是一款功能强大的医学影像处理、分析及可视化的处理软件,能够处理磁共振成像技术（MRI）及计算机断层扫描（CT）多种模态的影像学数据,具有三维重建功能,能够重建出脑组织,颅神经,血管及病灶。目前在神经外科的术前规划,术中定位,辅助疾病诊断和治疗效果评价等方面发挥重要作用。本文就3D Slicer软件在神经外科手术中的应用展开介绍。     

3D-DSA在介入诊断和治疗中的应用

3D-DSA是用3D自旋模式采集图像后,将图像传至AW工作站,对病变部位或可疑病变区域进行三维表面重建或透明重建获得3D-DSA图像,三维成像功能允许用户从三维体积(体积段)中提出兴趣区或解剖兴趣区,并且显示一个或多个三维对象,可多方位显示血管解剖,在疾病诊断和治疗中发挥着越来越重要的作用,并为临床提供更丰富的信息.本文就3D-DSA在疾病的介入诊断和治疗中的应用作一综述.     

盆腔血管三维可视化及其临床意义

目的采用放射造影术,建立盆腔血管的三维可视化数字解剖模型。方法应用放射造影和CT扫描的人体数据集,运用Mimics10.01软件,在计算机上实现盆腔血管解剖结构的三维可视化。结果成功建立了盆腔内主要血管解剖结构的三维可视化模型,获得非常清晰血管三维重图像,边缘光滑、层次分明。该模型能进行任意方位的旋转,并以多彩色的形式表现,能清晰地显示出各个方位的解剖结构。结论可视化盆腔血管三维重建模型,为盆腔微创手术和盆腔血管内介入治疗的开展提供了直观的数字化解剖依据。重建的三维模型可以提供正常腰区皮瓣的三维动态解剖,为虚拟手术奠定了基础。     

3D—DSA在介入诊断和治疗中的应用

3D-DSA是用3D自旋模式采集图像后，将图像传至AW工作站，对病变部位或可疑病变区域进行三维表面重建或透明重建获得3D-DSA图像，三维成像功能允许用户从三维体积（体积段）中提出兴趣区或解剖兴趣区，并且显示一个或多个三维对象，可多方位显示血管解剖，在疾病诊断和治疗中发挥着越来越重要的作用，并为临床提供更丰富的信息。本文就3D-DSA在疾病的介入诊断和治疗中的应用作一综述。     

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.     

颈段脊柱前路手术相关结构的三维可视化

目的 寻求建立颈段脊柱前路手术相关结构的数字模型及三维可视化方法.方法 选取健康志愿者头颅中部至第3胸椎下缘连续CTA动脉造影,MR脊髓造影(MRM)及臂丛神经薄层MRI连续扫描断层图像,Mimics软件基于不同组织阈值对骨骼,动脉,静脉,脊髓等组织用半自动方法进行分割和重建,神经管道编辑器和MedCAD(医学计算机辅助设计)模块对颈丛,臂丛神经,颈肌进行重建,三维化显示颈段脊柱前路手术相关解剖结构.结果 建立颈段脊柱前路手术相关结构的三维可视化模型,显示骨性结构、主动脉、上腔静脉、甲状腺、舌骨、喉软骨、气管、肺、12组颈肌和脊髓、脊神经、颈丛、臂丛神经、颈椎间盘等解剖结构的位置关系.结论 在颈前部解剖结构三维模型基础上,参照解剖学层次逐层显示该手术相关重要结构,为解剖教学、手术培训提供医疗教学平台.     

Morphological and Volumetric Assessment of Cerebral Ventricular System with 3D Slicer Software

We present a technological process based on the 3D Slicer software for the three-dimensional study of the brain’s ventricular system with teaching purposes. It values the morphology of this complex brain structure, as a whole and in any spatial position, being able to compare it with pathological studies, where its anatomy visibly changes. 3D Slicer was also used to obtain volumetric measurements in order to provide a more comprehensive and detail representation of the ventricular system. We assess the potential this software has for processing high resolution images, taken from Magnetic Resonance and generate the three-dimensional reconstruction of ventricular system.     

改良的意大利法全鼻再造术

目的探讨出更适合于临床全鼻再造的上臂皮管法。方法一期形成上臂皮管,二期在皮管近端按备取皮瓣形状做延迟,三期离断皮管近端并行鼻下端再造,四期皮管远端断蒂,完成全鼻再造。结果 39例用此方法再造的外鼻,皮瓣血运正常,形态良好,色泽与面部基本一致。结论改良的意大利法,是一种较传统方法更方便、更适合于临床的用上臂皮管行全鼻再造的好方法。     

高分辨率CT扫描对外鼻骨折的诊断

目的：复习分析高分辨率CT（HRCT）扫描及辅以三维重建（3D成像）对外鼻骨折的诊断,并参照常规CT平扫、X线片,论述其诊断价值。方法：对50例鼻外伤患者的鼻骨X线平片、常规CT扫描及HRCT扫描（其中15例行3D成像）图像分析,双盲法阅片,研讨HRCT扫描及辅以3D成像对外鼻骨折的诊断优势。结果：以HRCT扫描辅以3D成像综合分析作为外鼻骨折诊断金标准。对外鼻骨折的显示率,X线平片,常规CT平扫、HRCT扫描分别是：69.3%（34/49）、85.7%(42/49),95.9%(47/49)。其中X线平片对外鼻骨折的具体位置,骨折程度分析能力最低,常规CT平扫其次,HRCT扫描相对准确率最高。结论：HRCT扫描对外鼻骨折的显示具有相对优势,如必要时辅以3D成像则可作诊断的金标准。     

超声三维重建技术在胎儿颜面成像中的应用

目的探讨超声三维重建操作技巧，提高胎儿颜面显示率，有利于胎儿颜面畸形的检出。方法对957例孕16周以上的孕妇，首先用二维超声常规扫查胎儿颜面，取冠状切面，同时调整二维图像直至看清楚胎儿双眼、鼻部、唇部、下颌为止，如果颜面部周边有羊水环绕，立即启动三维取样框，并调整取样框大小至适中，快速进行三维成像。结果三维重建显示率分别为：孕16-23周者81．66％，24—26周者99．5％，27—36周者76％，37—40周者19．55％。结论超声三维重建能直观显示胎儿颜面部，可以较为准确评估胎儿颜面部病变，尤其是唇、腭裂畸形。     

基于多模态MRI脑影像的超分辨率重建

目的 探讨基于多模态脑影像数据的超分辨率合成模型将低分辨率的厚层数据重建成为高分辨率的薄层数据。方法 使用真实成对的多模态低-高分辨率MRI数据（2D-T1,2D-T2 FLAIR和3D-T1）设计结构约束的图像超分辨率重建网络,从不同模态的低分辨率MRI提取重要特征重建更高分辨率的T1图像。将T1作为主要模态使用图像全部信息,T2 FLAIR作为补充模态选取皮层下核团为关键区域进行信息增强。通过比较超分辨率重建图像与真实的高分辨率图像之间的灰度和结构相似性来确定网络的学习方向,同时通过脑分割工具获取重建图像和金标准图像的大脑解剖学结构信息,并将其作为重要约束条件来让重建模型自适应的学习大脑的组织结构特征,从而有效提升模型的重建性能。结果 在整体图像质量评价方面,该模型在149例测试集上的重建图像的平均PSNR值为33.11,SSIM为0.996,质量优于本文的其余对比方法生成的结果。在大脑解剖结构方面,我们的方法可以重建出较为清晰的脑沟、脑回以及皮层下核团,可视化结果显示了根据医学图像特性加入解剖学结构信息的有效性。分别使用单模态T1和多模态T1、T2 FLAIR进行图像重建的结果说明了有效选择第二模态关键区域的可行性。同时,在高分辨率图像作为金标准的情况下,使用本文提出的方法重建得到的超分辨率图像与使用低分辨率图像相比,在大脑灰质、白质和脑脊液上的体积测量平均精度有了较大的提升,灰质体积平均误差从3%降到1%,白质从18%降为了2%,脑脊液从35%降为了8%。结论 基于多模态的MRI脑影像超分辨率模型加入了同一组织的不同模态信息与解剖学信息,相比现有的方法,可以重建出更为接近真实高分辨率的图像,有望将其应用于临床诊疗流程中。     

Use of finite element analysis in presurgical planning: treatment of mandibular fractures

Background  The current clinical procedure for mandible fracture fixation is plate application. 3D reconstructions are used to validate procedures numerically preceding experimental analysis. This study outlines the methods used to reconstruct a numerical model of the mandible. Methods  A CT scan from a 22-year-old male patient with a healthy unfractured mandible was obtained. A 3D reconstruction was carried out using Mimics via thresholding and segmentation techniques. Boundary conditions and muscle forces were applied, and simulations were performed using ABAQUS. Results  3D reconstruction allows for precise anatomical dimensions, which can be used for further engineering analysis. Using the surgical Champy technique as an example, results showed that the mandible model returned to normal function post-plating. Conclusions  The study shows the clinical relevance of 3D reconstructions to plan surgical procedures. Results illustrate the benefit of carrying out numerical validations as a prerequisite to experimental modelling and as a method of pre-validating surgical procedures.     

激光三维扫描系统重建下颌骨

目的 利用激光三维扫描技术重建下颌骨三维结构,探索建立有限元几何模型的新方法。方法 利用激光三维扫描系统,多次、分区域地扫描人体下颌骨标本并形成下颌骨表面轮廓点云文件,然后对扫描点云文件进行拼接,重建下颌骨表面轮廓。结果 建立了一个人体下颌骨骨性表面的三维模型。此模型造型逼真,并可以适当的文件格式应用于有限元结构力学仿真分析。结论 在生物力学仿真实验中,激光三维扫描系统可以用于建立有限元几何模型,可解决常规CAD(computer aided design)方法难以建立非规则人体结构模型这一难题。     

激光三维扫描系统重建下颌骨

目的 利用激光三维扫描技术重建下颌骨三维结构，探索建立有限元几何模型的新方法。方法 利用激光三维扫描系统．多次、分区域地扫描人体下颌骨标本并形成下颌骨表面轮廓点云文件，然后对扫描点云文件进行拼接，重建下颌骨表面轮廓。结果 建立了一个人体下颌骨骨性表面的三维模型。此模型造型逼真，并可以适当的文件格式应用于有限元结构力学仿真分析。结论 在生物力学仿真实验中，激光三维扫描系统可以用于建立有限元几何模型，可解决常规CAD(computer aided design)方法难以建立非规则人体结构模型这一难题。     

一种基于正交多项式展开的CT三维投影数据重建算法

提出了一种新的基于正交多项式展开的CT三维投影数据重建算法。首先利用正交多项式空间中的一组正交基对定义在圆柱域的三维密度函数进行傅里叶展开,推导函数与投影数据的部分和关系;然后使用高斯求积公式对上述部分和表达式积分,得到针对三维投影数据的重建算法。在此基础上引入快速傅里叶变换,以提升算法整体的重建效率和数值计算的可行性。实验结果表明:本文提出的算法能够很好地对CT三维投影数据进行重建,且重建效率较高。