虚拟中国人女性一号松质骨图像数据的配准与三维重建

目的：研究从虚拟人体数据集中松质骨连续切片图像的分割、配准、及三维重建的技术方法。方法：利用现有的虚拟中国人女性一号数据集中腰椎和股骨部分解剖连续切片数据集，用基于外置标记点和分割—计数法两种方法进行参数计算，依参数对图像进行刚体变换完成配准，将配准后的切片图像输入二维图像处理软件进行分割，提取感兴趣区域后输入三维重建软件进行三维重建。结果：重建后的松质骨三维立体图像呈均匀、致密的立体网状结构，骨小梁连接清晰可见。结论：利用现有软件及技术可重建虚拟人体的精细结构。     

HCT图像中骨小梁结构的三维重建

本文研究人体CT图像中腰椎松质骨骨小梁数据集的获取、分割及三维重建的技术方法.利用高速螺旋CT(HCT)技术和图像数码转换技术,获取了人体腰椎松质骨CT连续图像数据集,将切片图像输入二维图像处理软件进行分割,提取感兴趣区域后输入三维重建软件进行三维重建与定性分析.重建后的松质骨三维立体图像呈均匀、致密的立体网状结构,骨小梁连接清晰可见.提示利用现有软件和技术可重建松质骨骨小梁三维立体图像和诊断骨质疏松.     

大鼠肾标本连续切片的三维重建及形态学测量

目的 综合运用目前较成熟的技术,建立一个易施行的、可对大组织标本连续切片整体图像进行三维重建及形态学测量的方法。 方法 对正常大鼠肾的石蜡包埋标本进行全序列连续切片,HE染色后对切片图像进行数字化采集,经过拼接、配准步骤,建立切片整体图像的数字化数据集,对其内部的血管系统及肾盂进行分割及三维重建,并对重建结果进行形态学测量。 结果 切片的整体图像清晰,数字化图像数据集配准准确,三维重建结果再现了各种结构的立体特征及其在原组织块内的位置,在三维空间内,可进行无阻挡的自由观察,并且测量出了脉管系统的多项三维形态学指标,包括组织体积构成百分比、动脉长度及分支角度等。 结论 采用这种方法取得了较为满意的重建结果,可为其他组织连续切片的三维重建研究提供借鉴。     

成年小鼠海马结构的三维重建

目的 利用三维重建工具软件对小鼠大脑、海马结构进行三维重建,并对重建的图像进行观察和测量。 方法 获取小鼠大脑连续冷冻Nissl染色切片,进行图像预处理后,构建三维重建数据集。利用PhotoshopCS3软件对小鼠大脑冠状切片海马结构的不同区域填充不同的颜色。然后,利用3DDOCTOR　4.0软件分别对上述连续切片图像进行配准、分割和三维重建,并对重建的脑及海马结构进行观察。 结果 利用小鼠脑连续冷冻Nissl染色切片图像可以对小鼠海马结构进行三维重建,并能立体观察海马下托、CA1、CA2、CA3、CA4区和齿状回等结构。 结论 利用小鼠脑的连续冷冻Nissl染色切片可以对小鼠脑及海马结构进行三维重建。     

生物组织连续切片图像的配准与三维显示

连续组织切片图像的的三维重建和显示，是一种重要的形态学研究方法，三维重建过程中，首先要对连续切片图像进行配准，本文首先介绍了作者提出的用于自动图像配准的分割一计数法，该方法通过对图像做简单的阈值分割，将优化的准则函数定义为图像的联合直方图特定区域上的计数值，大大加快了配准速度，然后将该方法用于小鼠胚胎的连续切片图像配准，得到空间上配准的三维数据场，为三维显示奠定了基础，最后给了一个初步的表面绘制结果。     

猫视神经连续切片的计算机三维重建

目的制备猫视神经的连续切片,选择合适的染色方法 ,寻找合适的配准方法 ,经图像采集及初步处理后利用计算机的三维重建技术,获得可视化的猫视神经三维结构。方法利用石蜡切片技术的制备猫视神经连续切片,采用特殊的神经三色染色法进行切片染色。利用数码显微镜及Motic Images Advanced 3.0和Motic Images Assembly 1.0软件对连续的猫视神经石蜡切片进行拍照,获得猫视神经连续切片的原始图像,将原始图像在GIMP软件中经过调整亮度对比度、初步图像配准、提取神经束膜图像信息后在Amira软件下,经过计算机在手工配准的基础上进一步自动配准,把二维的切片图像重建成三维的可视化图像。结果实验所得经三色染色的连续切片的原始图像上神经束膜能较好的与周围的组织区分;利用Amira三维重建软件,重建得到猫视神经三维结构图像,重建后的猫视神经结构三维图像可进行任意的切割、旋转、回复、拍照等操作。结论实验证明在不利用标志线的条件下,通过制备视神经连续切片,经过染色拍照,手工图像配准后利用计算机自动配准技术对视神经进行三维重建是完全可行的。     

大鼠胰组织块的三维重建及形态学测量

目的:观察大鼠胰组织块内部各结构的空间位置关系,并描述胰岛的立体形态学特征.方法:经过长序列连续切片、H-E染色、切片图像数字化及配准等步骤,建立正常大鼠胰组织块的数字化图像数据集,对其内部的动脉、静脉、导管及胰岛进行分割及三维重建,并对重建结果进行测量及分析.结果:所得数字化图像数据集分辨率高,配准准确,再现了原组织的结构,重建结果可在三维空间内自由观察.根据重建结果测量多种形态学指标.胰腺泡及结缔组织占胰总体积的绝大部分,胰岛占1.125%.结论:胰内动脉、静脉分支自主干垂直发出后,互相伴行,先于胰表面,随后向小叶深部发出分支.胰导管走行独立,分支间存在吻合.某些部位动脉、静脉与导管并行,形成三联管结构.胰岛与导管系统关系密切.     

基于Amira 4.1.1的大鼠小脑外形及深部核团的三维建模

目的:建立大鼠小脑外形和小脑深部核团三维可视化模型.方法:用冷冻切片机对小脑组织连续切片、照相,并依次编号,裱片后进行尼氏染色,再对染色后的切片进行拍照,从而获取两份相对应的原始图像数据库.应用Photoshop 9.0对数据库中的数据进行半自动配准及人工分割,应用Amira 4.1.1软件对分割后的数据库进行三维重建.结果:获得大鼠小脑外形及小脑深部核团微细结构信息的数据库.运用Amira 4.1.1应用软件可分别对小脑外形及小脑核团进行三维显示,成功地定位了小脑深部核团在小脑中的空间位置形态以及与小脑周围组织的毗邻关系.结论:采用数字人图像处理技术配合传统的染色技术,可以获取理想的三维图像信息,更为真实,层次感更强.此法适用于小脑外形及小脑深部核团等组织精细结构的三维重建.     

采用Photoshop软件对成年SD大鼠脊髓中皮质脊髓束三维重建的研究

目的利用大鼠脊髓连续切片,结合三维重建工具软件对正常大鼠皮质脊髓束进行三维重建。方法制作正常成年SD大鼠脊髓连续横断切片,进行Luxol快蓝(LFB)染色并摄片,获得大鼠脊髓皮质脊髓束连续切片图像。在Photoshop软件环境下完成切片图像的配准、分割、灰度化。利用3D-DOCTOR软件进行阈值分割并对大鼠脊髓、脊髓灰质、双侧皮质脊髓束结构进行三维重建,在普通台式机(PC)上对重建结构进行任意角度的观察、切割和测量。结果重建出的大鼠脊髓、脊髓灰质、双侧皮质脊髓束具有立体感,大鼠皮质脊髓束于大鼠颈1节段(C1)~骶4节段(S4)走行于大鼠脊髓后索腹侧,紧贴灰质中间带背侧,呈逐渐变细的类圆柱状形态。在PC机中进行切割后可以对切割后剩余结构进行表面积和体积的数据测量。结论利用大鼠脊髓的连续LFB染色切片,结合计算机三维重建技术,能够进行大鼠皮质脊髓束的三维重建,并提供测量数据。     

利用Amira进行肝脏及其管道系统的三维重建

利用图像处理软件Amira3.1对数字化虚拟肝脏进行三维重建.数字化虚拟人体对临床试验、基础研究和手术规划具有重要应用价值,其切片数据可为三维建模提供基础.将数字化虚拟人体腹部切片数据输入图像工作站,经配准、剪切、分割、表面重建及体绘制等步骤,根据解剖结构的特殊性以及肝脏图像的特点,选择不同的算法对肝脏及其管道系统进行三维重建,获得立体形态的肝脏、胆囊及肝脏管道结构.结果表明用Amira对虚拟人的切片数据进行三维重建生成的肝脏及管道图像清晰,可获得表面信息和体信息.     

一种基于大鼠颈髓连续切片的计算机三维重建方法

目的 以个人计算机(PC)为平台,探讨一种基于大鼠颈髓切片进行脊髓三维重建方法.方法 制作正常SD大鼠颈髓节段包埋蜡块,于颈髓标本四周进行外定位标记,Leica石蜡切片机进行连续横断切片,每切3张,用CANON数码相机对蜡块中的颈髓标本及其外定位标记进行摄片,获得连续切片图像.所得图像进行排序,裁切,转换为灰度图像并进行背景不均匀校正后,利用3D-DOCTOR软件对每张图像上的颈髓、颈髓灰质及定位孔进行边缘提取,利用定位孔对连续图像进行自动配准,三维表面重建后在PC机上进行任意角度观察、切割和测量.结果 利用大鼠颈髓连续切面图像重建得到大鼠颈髓白质和灰质,并对其进行测量,获得了表面积和体积等数据.结论 利用石蜡包埋和"硬"定位技术可以获得颈髓节段连续横断切面图像,进行三维重建并对重建结构进行自由观察和测量.     

影像纠正在下颌骨CT切片三维重建中的应用

将切片图像准确地对齐 ,是连续切片三维重建的重要步骤 ,它直接影响着重建结果和参数计算的准确性 ,目前这个问题还没有很好的解决方法。本文以下颌骨 CT切片图像三维重建为例 ,在硬定位的基础上提出了基于仿射变换和广义霍夫变换的软定位方法 ,利用控制点 ,来进行定位处理 ,取得了较好的效果。实验结果表明 ,该方法定位精度高 ,重建图像失真度很小     

基于傅里叶梅林变换的图像配准方法

目的:提出一种新的配准框架用于图像引导放射治疗系统中的2D/3D图像配准,有效降低传统方法迭代搜索时间,同时保证放射治疗要求的配准精度。方法:利用傅里叶梅林变换方法对正侧位kV图像与对应方位参考CT图像生成的数字重建放射影像（DRR）进行粗配准,根据傅里叶梅林变换计算得到的二维平移向量以及放射治疗系统的机械几何参数反推出参考CT图像的三维空间位置偏差,更新正侧位的DRR图像,最后通过正侧位kV图像与DRR图像的相似度进行精配准达到临床需求。结果:采用临床金标准数据验证方法的配准性能,实验结果表明,配准误差为0.576 5 mm,平均运行时间为3.34 s。结论:该方法鲁棒性强,对图像的噪声不敏感,人工干预少,可满足临床应用的需求。     

基于C型臂2D投影的3D模型重建

背景：基于C型臂2D投影的3D模型重建是一种以XRII图像作为基础,经过校正后的运用一定数值函数进行3D模型重建的技术,可在手术过程中提供给手术者丰富的图像信息,方便手术的进行。 目的：探讨基于C型臂2D投影的3D模型重建技术诸多方面的问题。 方法：由第一作者检索1990/2010 PubMed数据库、CNKI系列数据库及万方数据库有关图像引导手术技术、C型臂2D投影图像校正与重建、基于2D图像的3D模型重建以及医学图像配准等方面的文献。 结果与结论：基于C型臂2D投影图像的3D模型重建是指以C型臂获取的2D投影图像为基础,实现骨骼3D模型的术中重建。3D重建模型不仅含有更为丰富的骨骼外部形状等解剖结构信息,而且还可包含骨密度及强度等骨骼内部多元有用信息。该技术可分为两条主线：有限角度锥形束X射线摄影合成方法;基于统计可变模型的非刚性配准方法。未来的研究可将该技术与手术导航相关技术进行结合从而建立手术导航系统。 关键词：数字化医学;C型臂;2D投影;工作原理;关键技术;重建 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.13.036      

基于投影图像和CT容积图像的三维冠状动脉运动跟踪新方法

目的利用双平面X射线投影图像序列和参考CT容积图像进行冠状动脉的三维运动跟踪建模。方法①提取投影图像序列中的冠状动脉树;②利用多尺度滤波和血管函数提取CT容积图像中的动脉血管;③采用基于B样条配准的方法进行三维运动建模。结果将双投影图像中血管的运动估计结果的三维重建形态与三维运动模型预测出的结果进行了量化比较,调整配准的B样条参数后,两者误差处于有效范围之内。结论由此表明采用投影图像和对应容积图像的联合先验知识进行冠状动脉的三维运动建模是有效的。     

应用4D-CT进行肺通气功能三维分布的研究

目的探讨利用4D-CT获取肺通气功能三维分布的可行性。方法患者在自由呼吸状态下进行电影模式扫描,采集一个完整呼吸周期下的胸部CT图像,利用本研究开发的4D-CT重建软件系统获取4D-CT图像;再用三维变形图像配准算法,对4D-CT系列中相邻相位CT进行图像配准、获得从一个呼吸状态到另一个状态变化时肺部CT像素的三维位移矢量,量化分析此三维矢量,从而得到反映呼吸过程中肺部CT像素变化程度的灰度示意图,即通气功能强弱分布;最后,将此灰度图伪彩化并与参考CT图像进行融合,再行冠状位、矢状重建。结果利用三维变形图像配准算法,从4D-CT中获取了任意横断位、冠状位和矢状位的肺通气分布,即肺通气功能的三维分布。结论用4D-CT获取肺通气功能三维分布完全可行。