虚拟现实技术在足部骨折辅助手术中的应用

背景:虚拟现实技术在医疗研究中的应用,可有效的降低手术风险,提高手术质量,在外科手术中的应用有很重要的现实意义。目的:采用逆向工程及虚拟现实技术对1例Pilon骨折患者的脚踝进行三维数字化重构及术前模拟。方法:利用患者脚踝部的CT扫描数据在MIMICS软件中对患处进行了三维重建,并对骨折形成的碎骨进行了分离;利用Geomagic Studio软件根据虚拟现实操作平台的要求对碎骨模型进行了进一步处理后导出STL格式文件,将其导入虚拟现实操作平台进行复位以检查碎块提是否完整;利用虚拟现实操作平台进行模拟手术。结果与结论:采用逆向工程与虚拟现实技术实现了1例Pilon骨折病例的术前模拟。将处理后的三维模型导入虚拟现实系统中,进行模拟手术,帮助医生选择手术入路和接骨板的种类、位置及方向,效果良好。     

虚拟现实技术在岩骨手术解剖教学中的作用

背景：岩骨解剖形态和空间构筑关系复杂,手术教学难度大。计算机虚拟现实技术因其高效、直观、交互性等优点,用于岩骨手术解剖教学开发潜力巨大。 目的：评估虚拟现实技术建立岩骨三维解剖模型在岩骨手术教学中的价值。 方法：1例非颅底病变患者头颅CT Dicom格式数据导入虚拟现实工作站进行三维重建,利用工作站中的图像处理软件提取岩骨表面和内部解剖结构图像,构建岩骨三维解剖模型。选取志愿者40名随机分为2组,每组20名,受试组安排阅读教科书结合虚拟影像模型观察,对照组仅安排阅读教科书。在学习后1,2周分别进行相关解剖知识笔试和图谱标识测试。 结果与结论：岩骨虚拟现实解剖模型可视化效果良好。学习后1周测试,受试组解剖知识笔试和图谱标识成绩高于对照组,差异有显著性意义(P < 0.05)。学习后2周测试,受试组解剖知识笔试与对照组差异无显著性意义(P > 0.05),受试组图谱标识成绩高于对照组,差异有显著性意义(P < 0.05)。结果显示虚拟现实三维影像模型用于岩骨手术解剖教学效果良好。      

虚拟现实环境下的女性盆腔三维重建和可视化

目的:虚拟现实(VR)环境下建立女性盆腔三维可视化数字模型.方法:应用女性盆腔CT扫描数据,在Dextroscope平台进行女性盆腔三维重建和可视化研究.结果:在VR环境下成功重建出女性盆腔的三维图像,该模型可在任意角度、任意平面清楚显示女性盆腔内主要脏器及其空间立体位置关系.结论:三维可视化女性盆腔数宁模型能够提供女性盆腔结构的虚拟解剖,为妇产科及外科手术治疗提供个体化的准确的形态学依据,并为虚拟手术提供立体的操作环境.     

虚拟现实技术在口腔颌面部解剖及三维数字模型构建中的应用

背景：随着医学技术、计算机图像技术的高速发展以及计算机辅助临床教学的迫切需要,虚拟现实技术在医疗等领域的应用引起了众多学者的关注。目的：总结虚拟现实技术在口腔颌面解剖中的应用,为口腔医学临床和科研提供更好的研究方法,为建立口腔颌面解剖数字资源库并使其信息化、网络化奠定基础。方法：由第一作者应用计算机检索PubMed数据库及中国学术期刊网全文数据库2004年1月至2014年12月有关虚拟现实技术在口腔颌面解剖应用方面的文章,英文检索词为“Tissue engineering,Virtual reality,Oral and maxillofacial anatomy,Digital,3D reconstruction,Multimedia,Teeth,Skull”,中文检索词为“组织工程,虚拟现实,口腔颌面解剖,数字化,三维重建,牙体,颅骨”。排除重复性研究,共保留52篇文献进行综述。结果与结论：虚拟现实技术在口腔颌面解剖中的应用主要包括三维数字化模型和数字化的虚拟人体数据库。专门用于医学三维重建的软件包括3D-Doctor和Minics等,支持的原始数据来源包括连续断层解剖图像、各种影像数据和三维扫描数据等。多种虚拟现实技术均可以成功的再现牙体、牙列及口腔颌面部的解剖结构,为构建口腔医学临床和教学的虚拟现实模型平台奠定了基础。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

基于虚拟现实的肌电-计算机接口技术

表面肌电信号(surface EMG,s EMG)是人体产生的一种生物电信号,它蕴含信息丰富并且与肌肉活动和运动状态之间存在着很大的关联,可以用来识别运动意图和利用肌电反馈评估肌肉功能状态。目前,随着虚拟现实技术的发展,研究人员也逐渐将s EMG的应用与虚拟现实相结合。本研究总结了肌电-计算机接口的发展现状及其在虚拟现实中的应用。最后,探讨了基于虚拟现实的肌电-计算机接口目前存在的技术难点,并对其未来发展进行了展望。     

胫骨平台骨折线的三维模型分析

背景:胫骨平台骨折常由于其复杂的骨折类型及不满意的治疗结果,手术入路及治疗方法常不明确。临床常用骨折分型各有侧重,给临床医生的选择带来一定困难。近年来随着骨折地图绘制技术应用于临床研究,骨折地图研究越来越多。目的:重建胫骨平台骨折三维模型,分析骨折线特点。方法:回顾性研究133例胫骨平台骨折患者的病历资料,收集其原始影像资料,在Mimics 17.0软件中重建骨折模型,在3-matic 9.0软件中将重建的骨折模型复位并拟合到标准模板,在标准模板上临摹并叠加全部骨折线,分析骨折线分布规律。结果与结论:(1)胫骨平台骨折患者年龄大多分布于43-52岁(33.1%),其中男性患者骨折好发于43-52岁(35.4%),平均发病高峰为47岁;女性患者骨折好发于53-62岁(40.7%),平均发病高峰为52岁;(2)胫骨外侧平台骨折(81.8%)多于内侧平台(31.4%),骨折线主要集中在外侧平台内侧并延续至胫骨结节、Gerdy结节交界区(75.9%)和髁间嵴(71.5%),次要骨折线有3条,一条从髁间嵴向腓骨头前缘走行(21.2%),第2条沿前外侧平台外缘呈外弧形走行(13.8%),第3条从内...     

虚拟现实技术在临床虚拟标准化患者中的应用

背景：计算机虚拟现实技术在医学中的应用越来越广泛,其模拟仿真的独特性为医学临床诊断和科研工作提供了新的方法。 目的：在虚拟现实技术构建的多维信息空间中,实现合理运用虚拟标准化患者辅助临床诊断及治疗。 方法：对当前虚拟现实技术在临床中的应用情况进行了调查,提出临床虚拟标准化患者的系统结构模型,构建了一个基于虚拟现实技术的临床虚拟标准化患者系统,并分析了虚拟标准化患者的通信模式和实现过程。 结果与结论：医生可以利用临床虚拟标准化患者系统的虚拟环境进行操作,达到辅助临床诊断、培训或教学的效果。临床虚拟标准化患者系统可提高临床医疗水平,为临床诊断、培训及研究提供了新的平台。     

基于脑-机接口技术的虚拟现实康复训练平台

对神经损伤的瘫痪病人进行功能恢复训练时应强调患者的主动参与。开发了一套基于脑-机接口技术的虚拟现实康复训练平台。该平台采用患者在想象运动时的脑电信号作为虚拟人运动的控制信号,从而把想象运动与运动功能恢复训练结合在一起。由于虚拟现实系统的实时性与沉浸感能给受试者提供较好的训练反馈信息,因此,使用本平台有望改善患者的训练效果。详细介绍了快速在线脑-机接口算法以及虚拟现实的实时交互技术,并提供了三名受试者的实测结果。初步实验证明了该平台设计的可行性。     

基于纯净Web的医学影像三维可视化平台的研制

目的实现客户端无需特定操作系统和硬件设备,即可以以纯净网页载体实现家庭网络条件下医学三维影像可视化浏览。方法首先,采用偏态处理模式,客户端仅用于提交浏览请求和下载服务器投影的"伪3D"二维数据。其次,建立客户端伪3D交互坐标/视角变换模型,结合JS+HTML技术,实现客户端的伪3D互动;然后,改进成熟的HTTP消息管理机制,实现客户端网页与服务器的即时通信。最后在30 kbps带宽下,分别使用i Pad、PC和安卓手机对同一数据集(495帧249 MB)进行三维可视化浏览操作,验证其在较差家庭网络环境下,不同入网终端对该平台的可视化交互功能的支持情况。结果通过三种操作终端的在线测试可知,平台的Web通用性与操作准确性良好,历次操作反馈时间均小于1.5 s且画面更新流畅。结论通过较为极端的家庭网络环境测试,本设计无论反馈准确性和及时性均达到预定要求,能够满足可视化交互的要求,可以作为一种低成本的影像共享方式,服务于医护人员以即时获取医学影像信息。     

三维重建及虚拟手术在复杂胫骨平台骨折治疗中的应用

背景：复杂胫骨平台骨折一直是创伤骨科的难题,全面的修复前评估及合理的修复前规划是临床手术的关键。 目的：探讨三维重建及虚拟手术技术在复杂胫骨平台骨折修复前评估和修复前规划中的应用价值。 方法：修复前将30例胫骨平台骨折患者CT扫描图像数据导入Mimics 13.0软件,建立复杂胫骨平台骨折三维数字化模型,对胫骨平台骨折模型进行三维数据测量,按胫骨平台三柱分型进行重新分型,在三维数字化模型上进行开窗、骨块复位、植骨的虚拟手术。 结果与结论：重建的胫骨平台骨折三维数字化模型可准确反映出骨折特点,并可进行任意角度旋转观察,可以准确的进行三柱分型。Mimics13.0软件施行的胫骨平台骨折开窗、复位、植骨的虚拟手术可以逼真模拟临床手术,并且有效估算植骨量。结果证实,三维重建及虚拟手术技术有利于复杂胫骨平台骨折的修复前评估及规划,应该作为修复前准备的常规项目。     

Level of functioning of siblings and parents of probands of varying degrees of retardation

A further analysis of already published data supports the position that retardates of low ability level less frequently have retarded siblings, retarded parents, and parents low in occupational level than do retardates higher in ability level. The analysis supports the position that there are two types of retarded individuals, persons retarded as a result of gene or chromosomal anomalies, brain injury, etc., who more frequently occur in the lower-level retardate group, and persons whose retardation represents polygenic segregation, who more frequently occur in the higher-level group.     

Modes of Inheritance of Errors of Refraction

Eighteen families in which both parents had refractions within the range of +4·0 D to −4·0 D and axial lengths seen in emmetropia (22·3-26·0 mm) showed coefficients of correlation of the order 0·5 indicative of polygenic inheritance. Such coefficients were seen for axial length (0·407) and for the cornea (0·487), but not for the lens (which is known to be yoked to the axial length). No such coefficients were seen in 19 families in which one of the parents had axial length outside the emmetropic range (nine families with long axes and 10 with short axes).

The pattern of polygenic inheritance for emmetropia (completely correlated optical components) and errors of refraction up to 4·0 D (inadequately correlated components: correlation ametropia) follows that seen in stature and other measurable characters. In contrast the high refractive errors with their abnormal axial lengths (component ametropia) are—like the extremes in stature—pathological anomalies with monofactorial inheritance.