基于CT三維重建的正頜外科診斷分析手術(shù)模擬及術(shù)后預(yù)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2020-09-14 10:41
隨著正頜外科的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的二維空間研究方法及手段已不能滿足臨床工作需要。人們期待對(duì)顏面結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行三維的分析研究,從而為臨床診斷分析、手術(shù)矯治設(shè)計(jì)、術(shù)后追蹤觀察及手術(shù)效果評(píng)價(jià)提供更多的信息和客觀依據(jù)。鑒于此,本研究開(kāi)發(fā)了基于CT三維重建的正頜外科診斷分析、手術(shù)模擬及術(shù)后預(yù)測(cè)系統(tǒng),并將其臨床實(shí)用化。為臨床醫(yī)生提供計(jì)算機(jī)生成的三維模型,幫助醫(yī)生模擬手術(shù)的過(guò)程,預(yù)測(cè)手術(shù)的效果,選擇合理的手術(shù)方案。從而提高臨床診斷和治療水平,促進(jìn)醫(yī)患的交流與合作。 系統(tǒng)以Windows 2000 Professional為平臺(tái),利用VC++6.0、VTK為工具進(jìn)行開(kāi)發(fā)。分為三個(gè)功能模塊:基于CT影像數(shù)據(jù)的顱頜面硬軟組織三維重建系統(tǒng);顱頜面結(jié)構(gòu)三維測(cè)量分析系統(tǒng)及顱頜面硬組織虛擬手術(shù)及術(shù)后軟組織變化預(yù)測(cè)系統(tǒng)。各模塊可根據(jù)臨床需要獨(dú)立運(yùn)行。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循了面向?qū)ο蟮闹笇?dǎo)思想,各模塊具有良好接口,因此保證了系統(tǒng)的可維護(hù)性和擴(kuò)充性。整個(gè)研究分為三個(gè)部分: 1.基于CT影像數(shù)據(jù)的顱頜面硬軟組織三維重建系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及其在臨床中的應(yīng)用 此研究構(gòu)建了基于CT影像數(shù)據(jù)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的顱頜面硬軟組織三維重建系統(tǒng)。系統(tǒng)獲取患者CT顱頜面掃描的原始數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)二維預(yù)處理,三維預(yù)處理,運(yùn)用改進(jìn)的移動(dòng)立方體法,即移動(dòng)四面體法完成基于斷層圖像的三維表面重建;用基于小波的腳印法實(shí)現(xiàn)體重建。
【學(xué)位單位】:第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位年份】:2006
【中圖分類】:R782.2
【部分圖文】:
第四軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文攝影、激光掃描等不同方法獲取組織的三維信息。殊設(shè)備,另一方面獲得的三維信息是軟組織表面信構(gòu)信息用于三維測(cè)量和手術(shù)模擬、術(shù)后預(yù)測(cè)。因此于面部軟組織的研究l,刀。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)三維顱領(lǐng)面測(cè)量方法的研究,線立體攝影技術(shù),其利用側(cè)位和正位X線頭影片置,即可計(jì)算出該點(diǎn)的真實(shí)三維坐標(biāo),重建出該點(diǎn)。出顱領(lǐng)面硬組織的三維形態(tài)[川。圖1一1,1一2所示為架結(jié)構(gòu)圖及顱領(lǐng)骨測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)。由于其三維特征點(diǎn)正、側(cè)位X線片,三維圖像通過(guò)這些有限的特征很大的局限性:()l在標(biāo)志點(diǎn)定位方面,并不是所側(cè)位X線光片上都具有同樣的可分辨性。由于不位)結(jié)構(gòu)影像重疊,有的標(biāo)志點(diǎn)在側(cè)位易標(biāo)記,如在
圖1一1一3Dicom格式轉(zhuǎn)換為BMP圖1一1一4轉(zhuǎn)換前后比較,左為格式Diocm格式,右為BMP格式轉(zhuǎn)換后,BMp格式的圖像與DICOM格式圖像在清晰度、對(duì)比度、亮度、飽和度等方面沒(méi)有本質(zhì)變化。單位容積的人體不同組織對(duì)X射線的吸收系數(shù)不同,表現(xiàn)為CT圖像中灰度等級(jí)的不同。灰度值低的區(qū)域?yàn)榈臀諈^(qū),即低密度區(qū),如脂肪組織:灰度值高的區(qū)域?yàn)楦呶諈^(qū),即高密度區(qū),如骨骼組織。通過(guò)文件格式的轉(zhuǎn)換,我們得到了CT圖像的BMP格式文件,此時(shí),它貯存了224個(gè)灰階信息。但是一般人眼只能分辨,6個(gè)灰階。因此,人體組織的CT值雖有2000個(gè)等級(jí),但如果在熒光屏上用2000個(gè)灰階來(lái)表示,則人眼并不能分辨出這樣微細(xì)的區(qū)別。所以為了提高三維重建的速度,需要把多余的人眼觀察不到的信息去除,顯示有效灰度范圍。我們利用PHOTOSHOP軟件將224灰階的sMP文件轉(zhuǎn)換為28灰階的文件。如圖1一1一5,圖1一1一6.
第四軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文圖1一1一3Dicom格式轉(zhuǎn)換為BMP圖1一1一4轉(zhuǎn)換前后比較,左為格式Diocm格式,右為BMP格式轉(zhuǎn)換后,BMp格式的圖像與DICOM格式圖像在清晰度、對(duì)比度、亮度、飽和度等方面沒(méi)有本質(zhì)變化。單位容積的人體不同組織對(duì)X射線的吸收系數(shù)不同,表現(xiàn)為CT圖像中灰度等級(jí)的不同;叶戎档偷膮^(qū)域?yàn)榈臀諈^(qū),即低密度區(qū),如脂肪組織:灰度值高的區(qū)域?yàn)楦呶諈^(qū),即高密度區(qū),如骨骼組織。通過(guò)文件格式的轉(zhuǎn)換,我們得到了CT圖像的BMP格式文件
本文編號(hào):2818077
【學(xué)位單位】:第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位年份】:2006
【中圖分類】:R782.2
【部分圖文】:
第四軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文攝影、激光掃描等不同方法獲取組織的三維信息。殊設(shè)備,另一方面獲得的三維信息是軟組織表面信構(gòu)信息用于三維測(cè)量和手術(shù)模擬、術(shù)后預(yù)測(cè)。因此于面部軟組織的研究l,刀。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)三維顱領(lǐng)面測(cè)量方法的研究,線立體攝影技術(shù),其利用側(cè)位和正位X線頭影片置,即可計(jì)算出該點(diǎn)的真實(shí)三維坐標(biāo),重建出該點(diǎn)。出顱領(lǐng)面硬組織的三維形態(tài)[川。圖1一1,1一2所示為架結(jié)構(gòu)圖及顱領(lǐng)骨測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)。由于其三維特征點(diǎn)正、側(cè)位X線片,三維圖像通過(guò)這些有限的特征很大的局限性:()l在標(biāo)志點(diǎn)定位方面,并不是所側(cè)位X線光片上都具有同樣的可分辨性。由于不位)結(jié)構(gòu)影像重疊,有的標(biāo)志點(diǎn)在側(cè)位易標(biāo)記,如在
圖1一1一3Dicom格式轉(zhuǎn)換為BMP圖1一1一4轉(zhuǎn)換前后比較,左為格式Diocm格式,右為BMP格式轉(zhuǎn)換后,BMp格式的圖像與DICOM格式圖像在清晰度、對(duì)比度、亮度、飽和度等方面沒(méi)有本質(zhì)變化。單位容積的人體不同組織對(duì)X射線的吸收系數(shù)不同,表現(xiàn)為CT圖像中灰度等級(jí)的不同。灰度值低的區(qū)域?yàn)榈臀諈^(qū),即低密度區(qū),如脂肪組織:灰度值高的區(qū)域?yàn)楦呶諈^(qū),即高密度區(qū),如骨骼組織。通過(guò)文件格式的轉(zhuǎn)換,我們得到了CT圖像的BMP格式文件,此時(shí),它貯存了224個(gè)灰階信息。但是一般人眼只能分辨,6個(gè)灰階。因此,人體組織的CT值雖有2000個(gè)等級(jí),但如果在熒光屏上用2000個(gè)灰階來(lái)表示,則人眼并不能分辨出這樣微細(xì)的區(qū)別。所以為了提高三維重建的速度,需要把多余的人眼觀察不到的信息去除,顯示有效灰度范圍。我們利用PHOTOSHOP軟件將224灰階的sMP文件轉(zhuǎn)換為28灰階的文件。如圖1一1一5,圖1一1一6.
第四軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文圖1一1一3Dicom格式轉(zhuǎn)換為BMP圖1一1一4轉(zhuǎn)換前后比較,左為格式Diocm格式,右為BMP格式轉(zhuǎn)換后,BMp格式的圖像與DICOM格式圖像在清晰度、對(duì)比度、亮度、飽和度等方面沒(méi)有本質(zhì)變化。單位容積的人體不同組織對(duì)X射線的吸收系數(shù)不同,表現(xiàn)為CT圖像中灰度等級(jí)的不同;叶戎档偷膮^(qū)域?yàn)榈臀諈^(qū),即低密度區(qū),如脂肪組織:灰度值高的區(qū)域?yàn)楦呶諈^(qū),即高密度區(qū),如骨骼組織。通過(guò)文件格式的轉(zhuǎn)換,我們得到了CT圖像的BMP格式文件
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條
1 潘爽;骨性Ⅲ類偏頜患者頜面硬組織的三維形態(tài)研究[D];山東大學(xué);2010年
2 蔡智芳;錐束CT對(duì)正畸—正頜治療骨性Ⅲ類畸形的診斷設(shè)計(jì)和療效評(píng)價(jià)[D];天津醫(yī)科大學(xué);2010年
本文編號(hào):2818077
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