数字人体肝脏可视化研究

数字人体计划作为一个大型的科学研究工程,利用计算机技术实现人体结构及功能的虚拟,将对未来医学及相关学科的发展将起到巨大的影响[1,2].目前,数字化虚拟人体计划的研究正处在可视化人体研究阶段,在计算机上建立数字化人体结构的三维模型,实现人体结构的科学计算可视化[3,4].肝脏作为人体最大的实质性器官,解剖结构复杂且具有重要的生理功能,应用可视化人体数据集建立肝脏数字化三维模型,对掌握肝脏特别是肝内解剖结构的复杂性,提高肝脏疾病的诊断率,开展计算机辅助肝脏外科手术和肝脏三维适形放射治疗具有重要的基础研究意义.本文就可视化人体在肝脏科学中的研究进展进行综述.     

喉镜入路相关结构的三维可视化研究

目的建立喉镜入路相关结构的三维可视化模型，以供相关研究参考。方法选取第二套中国数字化人体数据集舌骨上缘至环状软骨下缘水平连续薄层断面图像。运用Photoshop7．0、Amira及Dextrobeam软件，分割重建该区域相关结构，建立喉镜入路相关结构的三维可视化模型。结果成功重建并显示了咽、喉、会厌软骨、甲状软骨、环状软骨、杓状软骨、舌骨、声带、动脉、静脉、环杓肌、咽缩肌、甲状舌骨肌等结构，形成三维立体模型，使其可以任意角度旋转、切割、观察。应用Dextrobeam软件建立三维立体模型并模拟喉镜入路对咽、喉、气管腔以外深层结构进行逐层显示。结论在此三维可视化模型基础上，可模拟喉镜深入喉腔，逐层显示周围相关结构，为喉镜下检查、喉外科手术操作提供形态学依据。     

三维可视化技术在肝胆外科中的应用

三维可视化技术是利用二维的影像学资料,导入三维重建软件中进行分析和处理,在计算机上构建其可视化的人体图形,并用于指导临床.肝脏作为人体内最大的腺体,其解剖结构非常复杂,生理功能也很重要,可视化人体肝脏指的是利用肝脏的CT及MRI的二维图像,导入三维重建软件中,利用计算机构建可视化的人体肝脏图形.它在学习肝内解剖结构、提高肝脏疾病诊断率,尤其在指导肝胆外科手术等方面得到广泛应用.     

基于三维可视化技术的肝右静脉系统解剖研究

目的：基于三维可视化技术构建肝右静脉系统的解剖路径图用于指导手术规划。方法：回顾性分析南京医科大学第一附属医院2018年7月—2021年6月的上腹部增强CT资料,导入海信计算机辅助系统行三维重建,模拟肝右静脉（right hepatic vein,RHV）引导的解剖性肝切除,测量并记录肝体积、RHV及各段属支的分布情况、解剖变异等数据。结果：纳入336例正常肝脏受检者,中位年龄59岁。全肝体积为1 255.65（1 071.43~1 450.078）mL,男性的全肝体积显著大于女性（P < 0.05）。336例受检者的RHV直径与全肝体积呈正向弱相关（r=0.242,P < 0.05）。44.6%的受检者发现1（1~2）根右后下静脉（inferior right hepatic vein,IRHV）。RHV的标准化直径与是否伴有IRHV之间呈极弱负相关（r=-0.109,P < 0.05）。比较伴有IRHV的RHV和不伴有IRHV的RHV的直径,两组之间存在显著差异（P < 0.05）,分别为7.95（6.51~10.40）mm和9.33（7.37~11.23）mm。15.8%受检者以IRHV为主导,RHV较短小,无法在肝断面上全程显露。最终选取283例RHV解剖正常的受检者构建解剖路径图。6段属支（hepatic veins draining segment Ⅵ,V6）、7段属支（hepatic veins draining segment Ⅶ,V7）主要分布在右后叶肝切除断面全长的0.45（0.33~0.55）和0.78（0.71~0.84）处,V6的数目显著多于V7的数目（P < 0.05）;5段属支（hepatic veins draining segment Ⅴ,V5）、8段属支（hepatic veins draining segment Ⅷ,V8）主要分布在左三叶肝切除断面全长的0.41（0.32~0.50）和0.78（0.70~0.86）处,V5的数目显著多于V8的数目（P < 0.05）。V6的直径显著大于V5的直径（P < 0.05）。结论：三维可视化技术有助于构建肝右静脉系统解剖路径图,对指导精准解剖性肝切除具有重要意义。     

首例中国可视化人体心脏三维重建及临床意义

目的 对首例中国数字化可视人体的心脏进行三维重建，为心脏疾病的影像学诊断和外科手术提供三维解剖学依据。方法 将首例中国数字化可视人体心脏部分的薄层断面(层厚1．0mm)输入SGI工作站，经数据分割、对位重建、平滑处理和三维显示等步骤，完成对心脏结构的三维重建。结果 本研究完整地重建出了心脏结构，重建的结构能够以多结构、多彩色实体模型方式显示，可显示心脏内部各结构的空间位置和毗邻关系，可在三维空间伴置上绕任意轴旋转任意角度。结论 重建出的三维图像清晰地显示了心脏内部和整体的结构，实现了心脏的二维可视化。     

医学三维可视化仿真系统研究进展

从医学图像三维重建的原始图像数据的获取、计算机三维重建软件的开发利用、仿真手术系统的研究等方面着手,简要概述了国内外计算机三维可视化仿真系统研究的进展。     

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。     

基底神经节的可视化研究

目的　建立基底神经节区域的可视化模型。方法　采用大体标本冰冻薄层断面切片技术 ,将人脑从冠状位、矢状位和轴位三个方位进行 0 43mm的薄层连续切片 ,以连合间径线的中点为原点建立空间坐标 ,对基底神经节核团断面的中心点坐标进行定位测量 ;在SGI工作站上 ,对首例中国数字化可视人体数据集中基底神经节及其周围的重要结构进行计算机三维重建。结果　尾状核头靶心坐标 (X ,Y ,Z)分别为 10 5 1± 1 67,2 3 80± 1 69,7 69± 1 46;苍白球内侧部靶心坐标为 18 3 0± 1 88,5 45± 1 3 5 ,0 88± 1 94;苍白球外侧部靶心坐标为 2 0 95± 1 79,7 62± 1 78,4 5 0± 1 40。对基底神经节的尾状核、壳核、苍白球以及周围的丘脑、丘脑底核、视神经等结构进行了可视化三维重建。重建的三维图像比较清楚地显示了基底神经节诸核团及其周围结构的空间形态和毗邻关系 ,并能方便地与断面形态相互参照。结论　基底神经节的可视化研究对于该区域疾病的影像学诊断和神经外科手术尤其是立体定向手术治疗具有重要的意义     

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。     

三维可视化技术在肾上腺静脉采血中的应用

目的:探讨三维可视化技术在肾上腺静脉采血（AVS）中的应用价值。方法:回顾性分析2017年12月至2020年5月在贵州省人民医院行AVS的76例患者的临床资料。所有患者均行肾上腺薄层增强CT检查并行双侧AVS。其中46例在双侧AVS前由专业工程师将肾上腺薄层增强CT数据进行三维可视化处理,30例未进行三维可视化处理。比...     

三维动态对比增强磁共振血管成像在颅内静脉系统中的应用价值

目的 评价3D-CE MRA技术对颅内静脉系统疾病的诊断价值.方法 45例受检者(30例为静脉窦正常,15例为静脉窦血栓)分别行斜矢状位2D-TOF、矢状位3D-CE MRA扫描,之后,将二者的原始数据进行最大信号强度投影(MIP),对二者显示的各级静脉分支进行分级,并比较二者的原始图像和MIP图像上对颅内静脉血栓形成的诊断准确率.结果 在显示颅内各级静脉分支3D-CE MRA明显优于2D TOF(P＜0.05),对静脉窦血栓的诊断准确率均为100%.(15/15) 结论 3D-CE MRA是一种显示颅内静脉系统及静脉窦血栓较好的扫描方法.     

超微通道可视经皮肾镜治疗肾结石的临床应用

目的:探讨使用超微通道可视经皮肾镜治疗肾结石的可行性及优缺点。方法:回顾性分析2016年11月~2017年4月使用超微通道可视经皮肾镜治疗肾结石30例。对结石清除率、术后住院时间及手术并发症等临床资料进行分析。结果:30例患者的结石清除率为93.33%(28例)。两例患者二期行体外碎石治疗,结石完全排出。所有患者术中未发生大出血、气胸及其他脏器损伤等并发症。术后无发热、感染、出血等并发症。术后住院时间4~9 d,平均(6.4±1.14)d。结论:使用超微通道可视经皮肾镜治疗肾结石是一种效果良好、安全可靠的治疗方法。     

Web3D技术在医学教学资源建设方面的应用研究

为开发三维医学教学资源，本文主要介绍web3D技术的基本概念、Web3D技术的实现方法、web3D典型的开发工具软件和web3D技术在医学教学资源开发方面的实际应用。     

基于光纤传输的3D手术示教系统的设计与应用

在介绍机器人一般技术、原理、传输途径的基础上,结合“达芬奇机器人系统”,从关键技术、系统结构等方面进行分析,并运用3D显示技术、光纤传输技术设计了一套3D手术示教系统.     

α-硫辛酸对酒精性肝损伤大鼠的治疗作用

目的 探讨α-硫辛酸对酒精性肝损伤大鼠的治疗作用.方法 采用酒精灌胃法建立大鼠模型.雄性Wistar大鼠50只按随机原则分为5组.正常对照组、模型对照组、治疗组(各组n=10)分别给予α-硫辛酸100mg/(kg·d)、还原型谷胱甘肤600mg/(kg·d)、α-硫辛酸100mg/(kg·d)联合还原型谷胱甘肽600mg/(kg·d).治疗1Od)~测量大鼠血清ALT、AST,肝组织SOD、MDA、GSH-Px、NO含量.结果 各治疗组大鼠与模型组比较各指标差异均有显著性(P＜0.05),治疗组间两两比较,硫辛酸组与谷胱甘肽组比较SOD差异无统计学意义(p＞0.05),其余各指标差异均有显著性(p＜0.05);联合用药组与硫辛酸组MDA差异无统计学意义(P＞0.05),其余各指标差异均有显著性(p＜0.05);联合用药组与谷胱甘肽组各指标差异均有显著性(p＜0.05);硫辛酸组、谷胱甘肽组与正常组比较各指标差异具有统计学意义(p＜0.05),联合用药组与正常组比较MDA差异无统计学意义(p＜0.05),其余各指标差异仍具有统计学意义(P＜0.05).病理观察发现治疗组大鼠肝脏脂变,炎症坏死较模型组均有所减轻,硫辛酸组较谷胱甘肽组改善显著,联合用药组病理改善最显著.结论 α-硫辛酸对大鼠急性酒精性肝损伤有良好的治疗作用,其疗效优于谷胱甘肽,且二者联合应用效果更佳.     

视频点播系统的建立与应用

随着视频处理、硬件存储技术、计算机技术的飞速发展 ,用于信息传播的电子产品大量涌现。大多数学校均建成了计算机网络和有线电视网络 ,并利用网络开展教育教学活动。为了解决好网络教学过程中存在的交互性差、实时播控困难等不利因素 ,经广大科技工作者的不断努力 ,作为多媒体应用的一个重要方向 ,视频点播系统应运而生并将得到普及应用。它使教学手段现代化 ,教学方式、方法多样化 ,教学内容更加丰富多彩。     

3D CE-MRA的临床应用

目的:探讨CE-MRA的成像技术特点和临床应用价值。方法:选取2008年5月至今50例临床明确诊断为血管病变患者的3D CE-MRA检查资料,结合其DSA、手术记录等临床资料综合分析。结果:靶血管显示优者32例,良者16例,差者2例,优良率为96%;3级以上周围小动脉显示良好,4级基本可辨;病变与血管关系、血管与周围组织关系显示良好。动脉硬化狭窄30例,动脉闭塞性脉管炎6例,动脉血栓形成4例,静脉炎5例,血管瘤3例,动脉瘤1例,1例动脉瘤漏诊;CE-MRA显示狭窄45处,其中7处DSA无狭窄而CE-MRA显示狭窄,11处CE-MRA显示狭窄程度较DSA或手术所见偏重,CE-MRA假阳性率为9%,漏诊率2%。结论:CE-MRA对大血管病变显示良好,不但能清楚显示血管本身病变、病变与血管关系、血管与周围组织关系,而且在血管侧枝循环方面显示优良,阳性率高,与DSA近似,基本可以代替诊断性DSA。     

高分辨率2D与裸眼3D显示系统在胸腔镜模拟教学中的应用

目的　比较裸眼三维（GF-3D）和高清二维（HD-2D）显示系统在胸腔镜教学中的应用效果。方法　选取2018年至2019年在广州医科大学附属第一医院胸外科的40名没有手术经验的临床医学专业实习生作为研究对象。对其进行1周的胸腔镜培训后,将其分为GF-3D和HD-2D组,并进行3项测试：腔镜下移动物体、切割圆环和缝合打结。针对各个项目的速度和精度进行评价。使用SPSS 25.0进行t检验、Pearson卡方检验或Fisher精确检验。结果　GF-3D组移动物体测试平均时间少于HD-2D组[（63.20±21.11）s vs.（71.15±17.26）s,P=0.212],但差异无统计学意义。GF-3D组切割圆环测试平均时间少于HD-2D组[（112.50±16.67）s vs.（118.15±24.43）s,P=0.410],但差异无统计学意义。GF-3D组缝合线打结测试的平均时间少于HD-2D组[（301.50±32.77）s vs.（341.75± 57.23）s,P=0.019],差异有统计学意义。GF-3D组总体成绩高于HD-2D组[（78.33±5.88）分vs. （72.08±6.83）分,P=0.005],差异有统计学意义。结论　裸眼3D显示系统优于高清2D系统,减少了手术学习曲线,适用于基础教学和技能培训。     

基于UroMedix-3D系统的人体肾脏结构三维重建及其对肾脏手术的指导

目的探索利用Uromedix-3D肾脏三维重建软件快速准确获取肾脏三维立体图像来指导泌尿外科手术的可行性。方法获取2015年12月~2018年10月我院肾脏病变患者肾脏增强CT薄层原始数据,利用自主研发的Uromedix-3D系统分别重建出正常肾脏组织、血管、集合系统及病变组织的三维立体可视化结构,并对各结构进行测量实现解剖结构关系数据化用于指导手术。结果完成三维重建工作173例,重建时长为31.24±2.012 min,其中肾肿瘤147例（84.9%）,肾肿瘤左右侧分布无明显差别,肾肿瘤合并瘤栓2例,其余病种包括UPJO、肾结石、腹膜后肿物等。完成肾动脉重建工作170例,最精确达到7级动脉分支,5级动脉分支及其以上有109例（64%）;其中共发现肾动脉变异37例,包括副肾动脉24例、2支及以上肾动脉13例。完成静脉重建工作共164例,最精确达到4级静脉分支,2级静脉分支及以上共138例（84%）。结论Uromedix-3D系统利用增强CT原始数据能够准确、高效重建人体肾脏及病变组织的三维立体结构,为术前充分了解病变空间解剖关系及术前规划提供客观依据。     

中心静脉导管置管引流系统治疗胸腔积液的临床应用

目的探讨应用中心静脉导管胸腔闭式引流治疗胸腔积液患者的临床疗效。方法选择2010年3月～2011年6月对各种原因所致胸腔积液由我科收治的120例患者,随机分为观察组和对照组,每组各60例,观察组应用中心静脉导管置管行胸腔穿刺闭式引流,对照组应用常规胸腔穿刺抽液术,对两组患者的积液控制时间、住院时间、胸腔穿刺次数及总有效率和相关的并发症等方面进行观察和比较。结果观察组的胸腔穿刺次数、积液控制时间、住院时间及总有效率分别为（1.01±1.3）次、（6.2±2.4）d、（8.00±2.2）d,98.33%,对照组分别为（4.2±2.5）次、（12.5±2.7）d,（16.4±2.9）d,75%,两组比较差异有统计学意义（P〈0.05）。结论应用中心静脉导管行胸腔闭式引流术仅需一次操作,是控制胸腔积液简便、经济、创伤小的治疗胸腔积液的有效方法,值得临床推广。