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构建中国女虚拟人一号的初步探索
连续解剖切片图像的三维重建和显示,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,为三维显示奠定基础.基于真实人体解剖的数字化虚拟人体研究结合医学科学与计算机技术构建一个像真人一样的计算机模型,在数字解剖、手术计划与培训和很多非医学方面有广泛的应用价值.本文以中国第一例女虚拟人的三维重建为例,介绍了连续解剖切片图像三维重建过程.
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一种在PC上实现三维医学图像实时旋转的方法
实时旋转是三维医学图像显示中的一个重要环节,但巨大的显示数据量使实时旋转在普通微机上成为一个难以解决的问题.本文提出的旋转与显示分离技术,采用先旋转,而后再显示的方法,巧妙解决了该问题,使得大数据量的三维医学图像在普通微机上实时旋转成为可能.
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一种计算机辅助手术方案仿真系统
计算机辅助手术方案仿真(CASS)系统结合双红外摄像机三维坐标测量技术、体素处理技术、以及各种医学图像的三维显示技术,来进行术前的手术模拟、治疗计划的制订,手术中的手术路径的查找,术后的治疗控制.双红外摄像机三维坐标测量系统检测外科医生手中的强红外光笔以确定其三维坐标,并变换到由序列断层图像重建出的体数据坐标系中,从而进行各种体素处理及三维显示.目前本系统还处于实验室动物试验阶段,其精度可达±1.5mm.
关键词: 计算机辅助手术方案仿真 体素 三维坐标测量 三维显示 -
三维医学影像诊断工作站-3dmed
本文介绍了一个我们自主开发的三维医学影像诊断工作站.系统运行于Windows NT/2000/98环境,主要包括数据接口、图像预处理、切片重组、三维重建、三维显示、虚拟内窥镜等功能.可广泛用于CT、MRI等医学图像的处理与分析,辅助医生进行临床诊断,具有很好的应用前景.
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基于多等值面的工业CT三维显示与测量
结合大型工业CT中对缺陷检测、参数测量、空间密度分布检测等工程应用要求,研究了应用于工业CT缺陷检测的表面绘制可视化检查技术.基于Marching Cube算法构造等值面的原理,分析了分析工业CT检测对象特点和先验知识,设计了工业CT工件模型化区域多等值面可视化检查的方法,在OpenGL面绘制中实现了基于深度缓存的交互式标定测量的原理和算法,为工业CT体数据的三维可视化检查提供有力的手段.
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三维超声软件系统Ultra 3DTM的设计及临床应用
三维超声成像技术作为科研课题已经存在多年,随着计算机和图像处理技术的进步,开发具有临床应用价值的三维超声影像软件系统吸引了越来越多的注意力.本文基于开发Ultra 3DTM三维超声软件的经验,对三维超声成像系统的特点,设计和实现进行了分析和介绍.临床应用的实例验证了Ultra 3DTM系统的稳定性和有效性.
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中药和植物鉴定与教学的数字可视化
计算机三维重建(3-D Computer Reconstruction)技术的发展及其在生物医学上的应用为组织学和形态学提供了形象直观、立体感强的三维动态图像及其形态学量化参数,突破了传统二维形态资料表达的局限性.笔者首次研制开发了中药形态结构计算机三维重建与实时动态显示技术,提出了基于三角形面元以及NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline,非均匀有理B样条)曲面的三维重建算法,并将模式识别的原理和模式分类方法引入多目标识别过程,成功地实现了中药形态组织三维动态显示及其形态学参数测定.
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郁金类连续切片组织形态的计算机三维重建与显示图鉴
目的:为计算机辅助生药学教学和科研提供新的三维图像技术和资料。方法:采用三角形面元及NURBS(非均匀有理B样条)曲面重建算法并借助SGI三维实时图形卡,实现郁金类中药形态计算机三维重建与动态显示。运用计算机图像定量分析系统,测定郁金类中药有关形态学参数。结果:开发建立了郁金类中药三维重建模型图像及其形态学参数系统。结论:计算机三维重建与显示在生药学和解剖学教学和科研中科学可行,具有良好的应用前景。
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实时三维超声心动图的临床应用:当前和展望
继今年第二期(2003年第12卷第2期)之后,本刊在此期又集中刊出了实时三维超声心动图(real-time three-dimensional echocardiography)的论文6篇,2期共发表有关实时三维超声成像的临床总结、实验研究、文献综述、专家论坛、述评等16篇,可谓及时反映了实时三维超声心动图这一尖端技术在我国的应用概况.实时三维超声心动图成像系统由飞利浦(Philips)公司于2002年冬在全球范围内首次正式推出,在这之前已经历了较长时间的实验研究及临床应用验证,这一系统的面世是超声技术的重大突破,从此实现了三维超声成像从静态重建到实时三维显示的飞跃发展.晚近据悉飞利浦公司又在全球首次研制成功血流的实时三维彩色多普勒显像,使三维超声技术又迈上一个新的台阶.
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实时三维超声心动图--超声技术领域内的新突破
实时三维超声心动图是近年来超声技术领域内的一项重大突破,它将促进超声医学的发展,在临床诊断和治疗中发挥巨大作用.本文主要介绍实时三维超声矩阵型换能器的结构、成像原理、实时三维显示的困难及其应对措施、检查方法与发展前景等问题.
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颞骨CT检查技术及临床应用
耳部解剖精细、复杂,部分重要结构深藏于颞骨岩部之中,以往影像学检查方法包括常规X线、CT及磁共振成像,对于局部解剖结构和病理变化的观察不够满意.随着螺旋CT,特别是多层螺旋cT的推广应用,尤其是颞骨高分辨率CT(highresolution CT,HRCT)扫描技术不断完善,良好的高空间分辨率,可清楚地显示耳部的细微解剖结构及其病理变化,加之多种图像后处理技术的开发和利用,实现了耳颞部解剖精细结构三维显示.颞骨HRCT的临床应用表明其对耳部病变的发现具有优越性,已成为影像学检查的首选[1].
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3D-CTA联合2D-DSA在颅内动脉瘤诊断及干预中的应用
蛛网膜下腔出血是神经外科较为常见的疾病,其中约50%-80%由颅内动脉瘤破裂出血引起[1].动脉瘤首次出血的病死率可达40%,第2次出血病死率高达60%.因此早期做出正确诊断并制定合适的手术方案具有重要的临床意义.目前动脉瘤的临床诊断主要通过DSA 及CTA.DSA一直被认为是诊断动脉瘤的金标准,而随着多层螺旋CT技术的快速发展,CTA作为一种准确、无创、快速的成像技术,目前已逐渐成为诊断动脉瘤的首选检查方法.本文采集同时行CTA及DSA的45例疑似动脉瘤患者进行研究,评价两种检查方法在动脉瘤检出率及三维显示方面的优势与不足.
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通过Photoshop软件实现颅脑断面三维显示的方法
近年来,随着人体数字化研究的不断深入,我国已经先后有几家科研院所建立了具有东方人特征的中国数字化人体数据集,并在此基础上完成了一些重要器官、组织的三维重建,为医学教学、科研及临床提供了宝贵的解剖学数据支持[1~3],然而,高昂的数字铣切设备,专业的三维重建软件限制了这一先进科研成果的普及,笔者在实践中发现,运用并改进传统的冰冻创切技术获取连续断面图像,并巧妙运用Photoshop软件的批处理功能,同样可以实现人体断面的三维显示,而且低廉的成本、简单快捷的操作方式使这一技术的广泛应用成为了可能.
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基于Matlab GUI的脑胶质瘤三维显示辅助诊断系统的设计
针对脑科医生对二维脑部图像通过想象建立起三维空间的立体结构缺乏直观性与准确性的缺陷,设计了基于Matlab GUI的脑胶质瘤三维显示辅助诊断系统软件.软件具有读取MRI原始数据、对脑部MRI图像的预处理、图像插值放大、图像分割和三维重建等功能.通过该软件,可以对脑部MRI图像进行合适的预处理,提取出脑部肿瘤组织区域,三维重建可以凸显肿瘤区域的位置、形状和大小.该软件界面友好,使用方便,为临床医生诊断脑胶质瘤与确定治疗区域提供了参考.
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基于Opengl|ES的心脏模型三维显示技术研究
为改进当前医疗电子仪器的显示效果,本研究在嵌入式系统中实现三维显示功能.先用Rhino建立心脏模型,再在Embedded Visual C++环境中应用Opengl|ES API等编写应用程序进行三维显示.结果表明:程序可在目标机上流畅运行,所显示的模型比较逼真,可对模型进行任意角度的旋转、设置颜色等操作.嵌入式系统在三维显示技术中的应用具有较大发展空间,在医疗电子仪器领域应用价值较大.
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基于虚拟人数据的心脏表面模型三维重建及显示
基于美国虚拟人一号数据,利用Rhin0软件建立心脏模型,用VC++和Direct 3D编程实现心脏模型的三维交互显示.结果表明,该方法所建模型较逼真,对模型的可控制性强,能满足心肌缺血定位和可视化显示研究的需要.
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磁共振扩散张量成像在颅脑的临床应用
扩散是指分子的不规则随机平行运动,即物理学上的布朗运动.磁共振扩散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)是由扩散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)发展而来的一种新的成像技术, 它涉及了水分子扩散的大小和方向,可反映白质纤维的解剖和病理过程,这是以前的成像手段所不能达到的,它补充了常规MRI 的不足,有助于我们准确理解各种疾病的扩散特性. 扩散张量白质纤维束成像术(diffusion tensor tractography,DTT)是DTI迅速出现的新技术,可无创性三维显示活体白质纤维束解剖,越来越被广泛地应用于临床.
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MRI在小脑齿状核形态及功能学研究中的应用
MRI可以对齿状核的形态进行三维显示,进而测定其容积;MRI新技术扩散张量成像(diffussion tensor imaging,DTI)观察脑内神经纤维束具有独特优势,它包括显示小脑与丘脑或大脑皮层之间神经联系;而MRI另一技术功能性磁共振成像(functional MRI,fMRI)现已成为研究生理状态下脑功能活动的重要工具,包括对齿状核在内的许多神经核团的功能研究.
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静脉系统的CT血管成像
自螺旋CT血管造影(CT angiography,CTA)应用于临床以来,其主要的应用范围在动脉系统,早期由于受单层螺旋CT机本身的限制,其主要应用于大中型动脉系统,比如主动脉[1].近年来,由于多层螺旋CT(multislice computed tomography,MSCT)的广泛应用,其时间分辨率与空间分辨率的提高,不但可进行中小血管(如肝动脉)的三维显示,还允许对运动器官进行三维成像[2].然而利用螺旋CT进行静脉系统CTA的专题研究报道仍比较少见.笔者结合自己的经验体会介绍静脉系统CTA的技术要点以及临床应用的一些情况,以期拓展CTA在静脉系统中的研究领域.鉴于国内外对门静脉系统CTA的研究报道较多,本文未将其列入讲述中,可参考其它文献[3].
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电解剖标测与常规方法射频消融治疗房性快速心律失常的对比研究
目的电解剖标测即Carto系统可三维显示心脏解剖结构.通过其与常规X线透视下标测和射频消融房性快速心律失常的比较,评价其临床应用价值.方法共27例房性快速心律失常患者,连续前15例常规X线指导下传统方标测和消融,作为常规方法组.后12例在房性心动过速(房速)或心房扑动(房扑)持续发作时,应用Carto系统在相关心房标测,实时重建心腔三维电解剖图,设计消融路标并指导靶点或线性射频放电消融,作为Carto组.比较两组的成功率、手术时间、曝光时间及并发症及随访结果.