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从MRI体数据提取大脑表面形态的新方法
人脑形态研究在许多领域都有日益广泛的应用.将人的大脑从MR图像体数据中提取出来是脑的可视化、形态学分析、脑图象配准等多种工作的重要基础.本文结合解剖学知识、用基于灰度梯度的极坐标搜索方法从人脑 MR 图像自动剔除大脑皮层和颅骨及其它非脑成分,仅保留大脑部分.此后,对于3D图像遍历,我们使用移动立方体法根据全部256种构型,通过查表法把位于大脑表面上的像素与大脑内部及图像背景分开,得到准确的大脑表面轮廓.然后计算该表面轮廓的各个小三角形面片法线,结合适当的光照模型实现大脑表面形态的真实再现.大脑的提取工作是在轴向的方向完成的.但与轴向图正交的冠状图和矢状图显示结果表明,本算法对大脑部分的提取无论从哪一个方向来看都是很成功的.
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基于CT的头颅骨三维表面重建
基于头颅骨的计算机断层(CT)图像,研究了一种对头颅骨表面三角化重建的方法.首先通过交互式分割选择出感兴趣区域(ROI),提取出ROI的轮廓点并根据位置关系对轮廓点排序.然后基于局部形态佳的思想,对两相邻断层图像上的轮廓点进行三角化,从而得到具有佳几何形态的三角化表面.后用实际的CT图像对所提出的算法进行实验,验证了此种方法的快速、有效和鲁棒性.
关键词： 三角化 表面重建 计算机断层成像(CT) 医学图像处理 -
三维医学图像MT表面重建的相关性处理及模型简化
针对MT(Marching Tetrahedral)算法存在重建速度慢,数据存储冗余,重建出的模型三角面片数量大,难以进行实时交互操作等缺点,本文提出了相关性处理方法,避免了重复性计算,加快了重建速度;设计了优化存储的数据结构,减少了数据冗余;实现了网格简化的边收缩算法,并对由MT算法生成的表面模型进行了简化处理.模型经简化90%,依然能较好地保持原模型的特征.
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基于Kinect的物体表面重建方法研究
随着测量技术的发展,基于深度图像的物体表面重建技术得到了越来越多的应用.本文实现了一种基于Kinect的物体表面重建方法.通过Kinect采集原始数据并经过感兴趣剔除、原始点云滤波、不同帧点云之间的配准、物体表面重建以及网格平滑等步骤,构造出了物体表面的模型.与传统的基于深度图像的重建方法相比,本文方法简便实用,能够获得较好的重建效果.
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基于VTK的数字肠道可视化和位置映射研究
目的 建立表面重建三维数字肠道和肠道位置映射模型.方法 利用第2套中国虚拟人数据集的彩色断面图像手动分割出肠道,再在VC++环境下借助可视化工具包VTK进行表面重建和肠道相对位置映射功能实现.结果 系统的实现功能包括:①虚拟人体肠道的面绘制,其中实体颜色、透明度、背景颜色、网格删减系数、表面平滑次数和光线效果等参数可以设定,以达到不同的面绘制效果.②具有旋转、平移、缩放和正交视图等方便的交互式操作.③从三维空间坐标到肠道相对位置的映射.结论 此系统可以独立运行,具有较强的可移植性和扩展性,可应用于肠道内的定位,教学和科学研究提供了一个辅助的演示系统.
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基于表面点的高分辨率体数据三维重建
目的对高分辨率体数据实现高质量的实时三维表面浏览.方法本算法用结合阈值和形态学的分割方法提取体数据中单个器官的三维表面点集,再根据体数据中灰度梯度得到表面点的法向量.通过用表面点代替三角形面片来描述器官表面,在用户定义器官表面的颜色和透明度后,利用显卡OpenGL接口对表面点集进行三维显示.结果在微机环境下对中国数字人男性一号的CT数据集的骨骼和体表进行了三维重建,在保证图像质量的前提下重建速度超过25帧/s.结论本文提出的三维表面重建算法能对512×512×1720的高分辨率体数据进行高质量的实时三维表面浏览.
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多层螺旋CT多平面及表面重建对鼻骨骨折的诊断价值
鼻骨骨折是面部外伤常见的损伤,在多层螺旋CT问世以前,普通X线、普通cT检查均不能完全达到诊断要求.目前,HRCT已经成为诊断鼻骨骨折的首选检查方法,但是对于鼻骨骨折的立体观察以及鼻骨孔的鉴别有一定的局限性[1],而结合多层螺旋CT的多平面重建(multiplane reformation,MPR)和表面重建(surface display,SSD)技术,显示鼻骨骨折及临近骨骼的骨折均能直观清晰,对于鼻骨骨折及其鼻骨孔的鉴别诊断、鼻骨骨折的类型起着至关重要的作用,报告如下.
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多层螺旋CT多平面及表面重建对眼眶骨折的诊断价值
目的 探讨多层螺旋CT容积扫描及扫描后应用表面重建(SSD)、多平面重建(MPR)对眼眶骨折的诊断价值.方法 对84例眼眶骨折的患者,行容积扫描后同时用骨算法及软组织算法薄层重建,结合SSD、MPR图像进行多方位观察,并将其分为爆裂骨折、直接骨折和复合型骨折.结果 84例患者中爆裂骨折64例,直接骨折7例,混合型骨折13例.结论应用多层螺旋CT容积扫描及SSD、MPR重建对于判断眼眶骨折的类型、损伤的程度及范围,邻近骨骼及软组织损伤的情况,是否需要手术治疗等方面均有较高的应用价值.
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螺旋CT扫描与三维成像技术的临床应用
螺旋CT是指X线源旋转及数据收集过程中病人连续平移,并在相对短的时间内获取容积数据.螺旋CT的投影数据常在病人一次屏气内获得,数据采集之后即进行内插运算由此解决平均容积伪影的问题及对层面敏感性曲线的影响.20世纪80年代后期三维软件应用于CT后处理,三维图像更加完整、直观、真实的表现人体各种组织结构的主体形态及其相对位置.重建和显示三维CT图像的方法主要有四种:线框重建,表面重建,体素重建,彩色分域.目前普遍采用的方法有两种即表面重建和体素重建.总之,高质量的三维图像与扫描方式密切相关.三维CT图像有较强的真实感,但也存在一些不足,如图像处理时间延长、三维立体影像生硬.但随着科技的发展和软件多种功能的进一步完善,必将为临床带来满意的诊断效果.
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仿真内镜和正电子发射断层摄影在结直肠癌诊断中的应用
1 虚拟结肠镜 1994年,Vining等[1]首次对螺旋CT虚拟内镜或仿真内镜(CT virtual endoscopy,CTVE)的研究进行了报道.螺旋扫描获得容积数据,通过设定CT值阈值及透明度,将气体设为完全透明,将管壁设为不透明,经计算机后处理特定的算法如表面重建或容积漫游技术进行重建,就生成了管腔内壁的立体形态.利用这种技术,通过在管腔内移动观察点,即可获得与内镜下所见相似的图像.
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多层螺旋CT肾动脉成像的图像后处理技术及临床应用
目的探讨多层螺旋CT各种后处理技术(MPR,MIP,SSD,YRT)在肾动脉及其分支血管成像中的临床应用及其效果评估,以便更好地辅助临床诊断及指导治疗.方法对80例行肾脏检查的患者,在一定CT扫描条件下,用4层螺旋CT对肾脏肾动脉及其分支区域进行CrA检查,将所获得的图像数据进行MIP,SSD,VRT,MPR,以获得相关区域的图像,并对肾动脉显示情况及几种后处理技术效果进行初步的对比分析和评估讨论.结果 80例患者均获得了满意的MSCT肾动脉CrA轴位扫描及影像后处理图像,能清晰地显示肾动脉主干及其2、3、4级分支.MIP、SSD、VRT、MPR 4种成像方法各有优缺点.结论 MIP、VRT在诊断肾动脉相关疾病中是有价值的后处理成像方法.在临床工作中,一个比较好的方式是应以MIP为主,与VRT、SSD等结合使用综合比较,效果是比较好的.
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冷冻连续切片重建数字人腰髓
目的:探讨数字人脊髓数字化问题,建立一种实用的脊髓三维重建方法.方法:对人腰髓节段的连续冷冻切片直接贴片,进行Luxol Fast Blue染色,采集切片图像并进行图像拼接,Photoshop 7.0软件对图像进行"图像灰度化"、"反相"、"对比度调整"、"图像缩小"等后处理,3D-DOCTOR 4.0软件进行表面重建和体重建.结果:重建出人腰髓节段及其内部的灰质结构具有立体感,并可在计算机上进行自由观察和测量.结论:利用人腰髓连续切片可以进行人体脊髓的三维重建.
关键词： 虚拟人 连续切片 表面重建 luxol fast blue 3D-DOCTOR -
羊膜移植在眼科的临床应用
自1995年Kim等移植保存的羊膜对兔眼外伤模型行角膜表面重建,取得实验性动物眼表重建成功以来,羊膜移植已被临床广泛用于治疗多种眼表疾病.笔者将近年来所见国内外文献作一综述.
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多层螺旋CT三维肺表面重建在弥漫性间质性肺疾病诊断中的价值
目的:探讨多层螺旋CT(MSCT)三维肺表面重建在弥漫性间质性肺疾病(ILD)诊断中的价值.方法:使用16层螺旋CT薄层扫描(HRCT)及三维肺表面重建(VR)分析51例ILD的肺内改变和脏层胸膜的累及情况,并和50例正常人胸部体检HRCT及VR图像比较.结果:正常组的肺表面VR显示正常的肺容积再现和平滑的脏层胸膜;ILD组的肺表面VR显示患侧肺的肺体积缩小和肺内纤维组织对脏层胸膜牵拉所致的肺表面的局部的凹陷和粘连.在归属于弥漫性间质性肺疾病中的弥漫性实质性肺疾病(DPLD),由于肺间质纤维化较少,而对脏层胸膜的影响较小,通常显示基本正常的肺容积再现.结论:多层螺旋CT三维肺表面重建能整体评估弥漫性间质性肺疾病肺体积变化和胸膜累及状态,在区分弥漫性间质性肺疾病和弥漫性实质性肺疾病上也有很大的帮助.
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角膜缘异物术后应用素高捷疗眼膏的临床观察
目的:观察素高捷疗眼膏的临床再生及修复功能.方法:通过设立治疗组与对照组,分别点眼治疗,进行临床对比.结果:治疗组修复速度明显快于对照组,且角膜创面修复完整;治疗组角膜创面较少发生新生血管及角膜上皮结膜化.结论:角膜缘异物挑除术后,应用素高捷疗眼膏能获得较好疗效.
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数字人体肠道的三维可视化研究
目的 建立中国数字人肠道的三维可视化数字模型.方法 利用中国首例女性数字化可视人数据集(CVH-2),分割出肠道的轮廓数据,并进行表面三维重建.结果 分割并三维重建出了十二指肠、空肠、回肠、盲肠、阑尾、结肠、直肠等肠道结构.模型能够实现缩放、旋转、任意角度切割,以及十二指肠、空肠和回肠、大肠等不同段单独或者整体显示,能够方便地观察人体肠道的走向和形态.结论 数字人肠道消化道的可视化模型为教学和临床研究提供了数字化的工具,为虚拟内镜以及CT/MRI影像的消化道研究提供了形态学依据.
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利用MATLAB实现CT断层图像的三维重建
医学图像三维重建为人体结构提供了真实、直观的反映,便于医学人员对病灶的观察及手术的进行.但图像三维重建编程实现困难,不易被非计算机专业人士所掌握.本文运用MATLAB6.5软件中的图像处理工具箱实现了CT断层图像的三维表面重建及体重建,原理简单,编程实现方便.在对头部CT图片进行的三维表面重建及体重建实验中,重建速度快,显示效果良好,便于各类非计算机专业人士推广应用.
