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编号:13742921
人体喉部血管的应用解剖及三维可视化探究
http://www.100md.com 2012年11月15日 《中外医学研究》 201232
     【摘要】 目的:探讨三维可视化下人体喉部血管的应用解剖效果。方法:选取第三军医大学所采集的中国首例数字化可视人体数据集当中连续断面图像,提取会厌软骨上缘至环状软骨下缘的断层图像,通过Photoshop CS软件准确对位、微机采用数据、绘制重建等步骤,进行三维喉部连续断面可视化立体虚拟演示,观察各解剖结构立体解剖结构。结果:数字化解剖结构的完整可视数据集,使各断面图像达到精确配准,完成了喉部断面影像解剖结构可视图。使喉部每个结构都能在三维空间上旋转任何角度,为人体喉部血管的应用解剖提供数字化可视平台和三维解剖依据。结论:人体喉部连续断层图像有较为清晰的结构,可以重建喉部血管可视化模型,可以完全展示喉部血管精确面貌,为喉部血管的应用解剖提供了很好的辅助教学作用。

    【关键词】 可视化人体; 喉部血管; 断面解剖; 三维可视化

    中图分类号 R767 文献标识码 B 文章编号 1674-6805(2012)32-0150-01
, 百拇医药
    20世纪80年代后期,数字化人体研究形成一门学科,将人体断面数据信息和计算机有效结合重建人体三维立体结构影像,建立三维可视模型,为医学应用提供较为形象的基础数据条件和技术支持。三维重建的可视化能够充分显示喉部解剖结构。从实际需要出发,每个角度都能够精确标示出喉部形态、位置及毗邻关系,还可以根据实际应用进行追踪放大、定量研究[1]。此三维可视化的构建使得人体喉部有了较为精确的可操作平台,对实际的应用解剖有了准确的数字影像学依据,所提供的医学资料更加的详细完整,有利于三维可视化人体解剖学的发展。

    1 资料与方法

    1.1 一般资料

    选取第三军医大学所采集的中国首例数字化可视人体数据集当中连续断面图像,提取会厌软骨上缘至环状软骨下缘的断层图像61幅,传输至PC机。定标线确保每一个断层图像参数都相同。根据标准定位点,所有Photoshop CS进行连续点对点的对位和配准,得到连续断面图。
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    1.2 方法

    将进行了对位配准的61张图像转换成为Jpg格式,使用Photoshop CS建立一定动作,于同一范围及大小标准下裁剪出每个喉部断面JPG图像。导入3D.DOCTOR软件,组合成连续序列的图片,保存成.lst文件。所有EDIT导入每张图片像素值与层厚设置断层参数。打开.lst文件,使用不同颜色线条将结构分割重建,明确目标区域,并对其进行逐层分割,建立目标结构数据集。连续单个逐层完成结构分割将所有完成的目标结构边界数据集进行保存,打开显示三维数据图。

    2 结果

    采集第三军医大学数字化可视人体数据,每个断面都有清晰图像,结构能够精确显示,血管和骨性组织等结构可以从图像上明显对比出来。喉部可以重建三维数字模型,且以多色彩显示,精细逼真。从不同角度都能观察到喉部的可视化结构,还可以具有连续、动态观察,可以进行局部结构放大。能够很好的显示血管的位置,对喉部的解剖有明显的作用,防止触动紧要血管,造成医疗事故。
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    3 讨论

    喉部结构较复杂,解剖难度大,断层标本图像和CT等二维图像无法完全显示喉部结构空间所处位置及毗邻关系。计算机技术不断发展进步,其辅助三维重建功能被广泛应用,主要的优点是通过三维立体解剖结构不管从什么角度、什么方向都能进行观察,而且可以随意切割。使用喉部三维可视化模型,可以详细显示喉部结构空间系,为诊断和喉部外科手术提供直接形态学影像。

    喉部结构三维重建在国内外都有一些研究报道,但是过去进行三维重建通常使用的是CT图像[2-3],但是CT图像能够提供的信息毕竟有限,所以形成的三维模型无法满足喉外科手术需要。本文通过研究第三军医大学所采集的首例数字化可视人体数据集,使用计算机重建喉部结构三维可视图像数字模型,多色彩绘制不同结构,结构可以单独显示也可以总体显示亦或任意搭配显示,结构能够围绕三维空间任意轴进行任意角度的旋转,而且能够使用透明技术将内部结构位置完全显示。根据不同需求从任意方向和角度剖切可视化模型,将喉部结构连续性、动态化的显示出来,确认其解剖结构位置和毗邻关系,为喉部解剖研究应用提供了良好的教学方法。
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    使用三维可视化数据模型,可以随时测量形态参数,有利于进行解剖结构的计量分析,可以在数字化解剖教学当中广泛使用,并且能够应用于临床医学解剖,从各个角度显示整个结构,有利于手术前进行手术路线的设计和操作。通过三维可视化模型可以具体测量各结构径线及角度,对喉外科手术的准确操作十分有用。

    本文的具体研究和国外模拟系统相比还有着较为明显的差异,但是此实验并不需要复杂的计算机软件系统,经费投入也无需很多,只需要在PC机上研究开发即可,比较符合我国实际模拟系统的开发使用。此三维图像的建立对于喉部血管的解剖来讲,也起到了形象化的手术指标,有很好的使用推广价值。

    参考文献

    [1]郁文婕.人体喉部的三维可视化研究及解剖结构的测量[D].山西:山西医科大学,2009.

    [2]张巍.数字化人体喉部三维解剖模型的构建[D].山西:山西医科大学,2008.

    [3]郭庚,张绍祥.数字化人体喉的三维重建及其可视化[J].解剖学杂志,2007,30(6):679-681.

    (收稿日期:2012-08-13) (编辑:程旭然), http://www.100md.com(张妍)