肝及肝内管道主支可视化研究

目的建立中国人体肝脏及依据肝内格利森(Glisson)系统第三级分支所划分的肝段数字化可视模型，为肝脏疾病的影像学诊断及肝段外科手术方案选择提供形态学依据。方法采用我所建立的数字化可视人体数据集肝脏部位连续图像，观察其二维形态结构，并运用体数据绘制及表面绘制的重建方法，分别在Intel Pentium 4处理器计算机和SGI工作站上对肝脏、胆囊外形及肝内管道系统主支结构进行计算机三维重建和立体显示。结果肝脏及肝内管道数字化可视模型能够清晰显示肝脏形态结构、位置毗邻关系，以及肝内管道系统主支的分布特点和相互问的三维空间解剖结构关系，并可对二维重建模型进行任意经线和角度的适时三维测量。结论数字化可视人体数据集能够较好地提供完整而精确的解剖学断面数据，肝内管道系统的三维重建可视化模型准确反映出该肝脏区域复杂的解剖学结构特点及其管道间的空间毗邻关系，可为肝脏疾病的影像学诊断和外科手术学治疗方案的选择提供形态学依据。     

经颈静脉肝内门体静脉分流术三维模型构建与可视化

目的建立中国人体经颈静脉肝内门体静脉分流术三维数字化可视模型，为经颈静脉肝内门体静脉分流介入手术的影像学诊断及手术方案选择提供形态学依据。方法采用我所获取的数字化可视人体数据集连续图像，运用体绘制和面绘制重建法对颈静脉、腔静脉、心脏、肝脏及肝内静脉管道系统的结构进行计算机三维重建和立体显示。结果数字化可视模型能够清晰显示经颈静脉肝内门体静脉分流术所经器官的形态结构特点、位置毗邻关系，以及肝内管道系统主支的走行分布和相互间空间解剖结构关系，并对三维重建模型进行任意经线和角度的三维测量。结论经颈静脉肝内门体静脉分流术三维重建数字化可视模型能准确反映出该路径复杂的解剖学结构特点及其空间毗邻关系，为经颈静脉肝内门体静脉分流术的影像诊断和介入治疗提供形态学依据。     

正常成人阴茎及其毗邻组织结构的可视化研究

目的建立正常成人阴茎及其毗邻结构的数字化可视模型，为阴茎整形修复获得手术前后形变参数及手术方案的选择，提供形态学依据。方法采用第三军医大学解剖学教研室建立的数字化可视人体数据集（chinese visible human，CVH）部分连续图像，运用表面绘制的方法，对阴茎及其毗邻组织结构进行计算机三维重建和立体显示。结果可视化模型可清晰显示阴茎内部及毗邻结构的形态、分布特点和相互间的三维空间解剖关系。重建图像能单独或联合显示，并可进行任意径线和角度的适时三维测量。结论阴茎可视化模型能够准确反映出该区域复杂的解剖学特点及其内部空间毗邻关系，可为成人阴茎整形修复外科手术提供重要的形态学数据来源。     

胰腺及其周围结构的三维重建研究

目的 建立胰腺及其周围结构三维可视化模型,为胰腺疾病的影像学诊断及外科手术方案选择提供形态学依据.方法 应用中国数字化可视人体数据集,选取从脾上缘至十二指肠下段连续断面图像,对断面图像轮廓进行数据分割,并运用体数据绘制及表面绘制的重建方法,在计算机上对胰、脾外形及其内部管道系统与其毗邻结构进行三维重建和立体显示.结果 重建出了胰腺及其周围结构的三维可视化模型,该模型具有多种显示功能,可显示任意切面的结构,同时也可以任意放大、缩小和任意角度旋转观察.结论 该模型直观揭示了胰、脾及其毗邻区域的三维解剖结构,有助于临床解剖教学以及该区域病变的诊断及手术方案的制定.     

盆腔动脉三维重建研究及其临床意义

目的采用中国数字化可视人数据集中的女性盆腔数据建立盆腔内主要动脉的三维可视化解剖模型,从多方位、多角度对盆腔内动脉的空间结构进行立体显示。方法应用首例中国女性数字化可视人体数据集,运用3D-DOC-TOR软件,在计算机上实现盆腔内主要动脉解剖结构的三维可视化。结果成功建立了盆腔内主要动脉解剖结构的三维可视化模型,该模型能进行任意方位的旋转,能清晰地显示出各个方位的解剖结构。结论可视化盆腔动脉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准确的形态学依据,为虚拟手术奠定了基础。     

肝脏解剖数字化在肝门部胆管癌的临床研究

一、肝脏解剖数字化发展现况 肝脏外科的发展得益于肝内管道结构的研究,但传统的肝脏解剖学研究主要针对尸体固定标本,所获得的管道信息与活体肝脏管道不尽相符.随着现代影像技术的出现,将肝脏外科推向了一个新的阶段,许多累及第一、二、三肝门复杂性肝癌获得手术治疗,但目前影像诊断学得到的基本是二维图像或者是桌面显示的三维图像,仍未能很好改变因肝内管道的复杂性和变异性引起的相关并发症,因此实现了由二维图像转变为三维图像、由桌面显示变立体显示的肝脏解剖数字化模式,改变已往凭借断层标本的断面图像或图谱形式的二维图像所存有的主观性和盲目性,改变三维图像单纯的桌面显示而还原物体本来的立体结构,为肝脏外科手术提供可靠的解剖学依据.     

基于64排螺旋CT扫描数据三维肝脏手术仿真的研究

目的研究基于64排螺旋CT扫描数据的三维肝脏虚拟手术的设计和仿真效果,以及基于自由设计模型系统（FreeForm Modeling System）的虚拟手术的可行性。方法采集正常人肝脏64排薄层扫描数据集,利用医学三维重建软件（MIMICS软件）进行肝脏及其肝内血管三维重建,并将重建的肝脏及其管道模型、人工绘制肝脏肿瘤模拟物导入FreeForm Modeling System,利用力反馈设备（PHANTOM）,对肝脏模型进行手术切割。结果通过旋转和放大目标物体,肿瘤与肝内血管的立体关系能清晰展示。根据手术原则,使用PHANTOM操纵“手术刀”,仿真左外叶切除,术中肝内管道结构容易识别,其过程基本符合临床肝脏肿瘤切除的手术过程并可调节目标物体的强度,感受切割时力反馈的大小。结论利用FreeForm Modeling System虚拟手术系统仿真肝脏手术切割,可以制定合理的个体化手术方案,减少并发症发生,提高手术成功率。     

64排螺旋CT扫描数据的肝脏及腹腔血管三维重建的研究

目的 探讨利用64排螺旋CT扫描数据进行肝脏及其内部管道和腹腔血管的计算机辅助三维重建的准确性及临床意义.方法 利用64排螺旋CT薄层扫描正常人肝脏二维图像数据集,采用自主研发的医学图像处理系统对二维图像数据进行肝脏及其肝内管道、腹腔血管系统三维可视化重建,并对重建肝脏模型的体积与肝脏实际体积以及重建门静脉与64排螺旋CT后处理工作站采用容积再现法重建的门静脉进行对比研究.结果 肝动脉、门静脉和肝静脉系统三维效果逼真,立体感强,可任意角度旋转、观察;能够显示肝内各主要管道系统的空间位置关系,并准确地反映肝脏实际体积及肝内管道系统的真实情况.通过调节肝脏的透明度可同时显示肝脏和肝内动静脉、门静脉分支和腹腔动脉系统.计算机重建后的门静脉与螺旋CT后处理工作站容积再现法重建的门静脉完全一致.结论 计算机辅助的三维肝脏及其管道和腹腔血管系统能准确反映人体的真实结构,为肝脏的虚拟手术设计提供了可靠和真实的虚拟器官和血管系统.     

个体化仿真手术在肝血管瘤手术治疗中的应用价值

目的 探讨个体化仿真手术在肝血管瘤外科手术中的应用价值.方法 利用1例肝血管瘤患者64排螺旋CT扫描数据集,在自主开发的图像处理软件对图像进行分割及三维重建,将重建模型导入到FreeForm Modeling System进行修饰和平滑.使用系统的力反馈设备PHANTOM进行肝血管瘤术前仿真手术研究,选择适合本例患者的手术方式.结果 重建的肝脏、肝内管道系统、血管瘤模型形态逼真,立体感强;各管道系统的分布、走行以及相互关系明晰;在建立的仿真手术系统的仿真环境中,使用"仿真手术刀"仿真了肝血管瘤的手术过程,仿真手术符合临床手术过程并有力的反馈作用.结论 可视化三维重建模型有利于肝血管瘤手术治疗方案的合理选择;术前的手术设计和可视化演示可提高手术效果,降低手术风险及减少手术并发症.     

虚拟手术系统在肝脏手术方案设计中的应用

肝脏内部极为复杂的管道系统及其生理和病理变异,决定了肝脏外科手术的难度。以往影像学检查所提供的多为二维(tw odimensions,2D)平面图像,无法显示肝内管道系统及其与肿瘤的三维(three dimensions,3D)空间关系,且不能准确计算肝脏体积。外科医师只能依靠形象和逻辑思维对肝内病灶及其相关的重要管道结构进行大致定位,以此作为制定手术计划的依据。对于复杂的肝脏外科手术具有一定的盲目性和不可靠性。     

中国人三维数字化肝脏模型系统的建立

目的 建立中国人的可视化三维虚拟肝脏系统,为临床诊断、治疗提供决策依据,为肝外科虚拟手术的发展提供可视化平台.方法 选取中国可视化人的腹部断层图像资料,开发三维可视化软件,对肝脏重要结构进行精确分割,联合运用表面重建与体积重建的方法,建立数字肝脏模型系统,并赋予该系统多种交互功能.结果 三维数字肝脏模型系统成功建立.该系统具有任意移动、旋转、缩放、切割和多种显示等功能;具备多种测量功能;具备一定的虚拟手术功能.重建效果准确、逼真.结论 三维肝脏系统能真实展示肝内、外重要结构的解剖特征,功能全面,操作简便.它的建立为临床诊疗提供了有效的参照系统,为肝外科虚拟手术的发展提供了平台.     

基于中国数字人数据的心脏三维模型的重建

目的：建立心脏三维模型,为心脏相关手术术前规划,以及虚拟现实环境下的手术培训,提供三维解剖依据。方法采用“中国数字人”数据心脏区域的连续断层,经过人工数据分割,导入 Mimics 软件进行心脏三维重建。结果成功重建心脏三维模型,重建的模型能以多结构、多彩色显示心脏各结构的空间位置以及毗邻关系。结论通过中国数字人数据可有效重建心脏三维模型。     

基于CT数据的计算机辅助髋关节体素三维重建与应用

目的计算机辅助建立髋关节可视化三维解剖模型为影像诊断学和虚拟外科手术提供形态学资料。方法选取30例患者,对其髋关节进行螺旋CT扫描,扫描数据以Dicom3.0格式直接导入计算机图形图像工作站,进行精确勾画及三维体素重建。结果三维重建模型能清楚显示髋关节骨性结构的毗邻空间关系,完整显示了髋关节及骨髓腔等的轮廓及内部细节并能在三维空间内能够任意角度旋转观察。结论计算机辅助髋关节三维重建和可视化可全面准确重现髋关节三维立体形态和空间关系,为进一步研究有限元生物力学研究、髋关节假体设计及虚拟植入等提供基础。     

虚拟人的腰丛神经断层解剖学及可视化研究

目的观测“虚拟中国人”（virtual Chinese human,VCH）女性Ⅰ号、男性Ⅲ号腰丛神经连续横断面的走行,建立腰丛神经的可视化数字模型。方法应用“虚拟中国人”女性Ⅰ号（VCH—FⅠ）和男性Ⅲ号（VCH．Mm）数据集,在薄层断面图像上观察腰丛神经的构成及其与腰大肌和周围血管的关系,应用Amira3．1（WGS）软件对腰丛神经及其周围结构进行计算机三维重建并立体显示。结果在VCH-FⅠ和VCH—MⅢ的薄层断面图像上可以清楚地显示腰丛神经的主要结构,重建的数字化模型可准确地反映腰丛神经解剖学结构特点。结论VCH—FⅠ和VCH—MⅢ数据集能够提供完整精确的腰丛神经断面解剖,重建的数字化模型为腰丛神经损伤的影像诊断和外科治疗提供了良好的形态学依据。     

数字化与虚拟现实技术在皮瓣移植中的应用

目的研究数字化与虚拟现实技术在股前外侧皮瓣解剖设计与可视化中的应用。方法①应用“虚拟中国人”男性3号数据集,在薄层断面图像上观察旋股外侧动脉的主要解剖结构,应用Amira 3．1 (TGS)软件对股前外侧皮瓣结构进行计算机三维重建并立体显示。②明胶一氧化铅混悬液灌注的新鲜成人下肢标本1具,行连续螺旋CT扫描,观测旋股外侧动脉分布及彼此间的吻合情况,应用Amira 3．1软件对股前外侧皮瓣结构进行计算机三维重建并立体显示。结果重建的数字化模型可准确反映股前外侧皮瓣的解剖学结构特点。结论重建的图像可以提供正常股前外侧皮瓣三维动态解剖,为临床教学术前皮瓣设计提供了直观的数字化解剖依据；同时可为下一步虚拟手术的设计奠定良好的基础。     

Usefulness of image-navigated surgery in liver surgery

Previously, computed tomography (CT) yielded cross-sectional images reconstructed from single-slice CT. However, the recently developed multidetector-row spiral CT provides isotropic voxel data sets, giving clear and precise three-dimensional images of the intrahepatic vascular structure. The vascular anatomy of the liver and relationship between liver tumors and intrahepatic vascular structure can thus be determined. We have developed software for an image-navigated surgery system with which vessels supplying blood to tumors and main hepatic vein drainage can be identified in patients preoperatively. Virtual liver resection can then be performed on a computer using this software. This simulation surgery contributes to making subsequent actual hepatic resection safer and less invasive.