基于CT三維重建的正頜外科診斷分析手術模擬及術后預測系統(tǒng)的應用研究
發(fā)布時間: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。人們期待對顏面結構形態(tài)進行三維的分析研究,從而為臨床診斷分析、手術矯治設計、術后追蹤觀察及手術效果評價提供更多的信息和客觀依據。鑒于此,本研究開發(fā)了基于CT三維重建的正頜外科診斷分析、手術模擬及術后預測系統(tǒng),并將其臨床實用化。為臨床醫(yī)生提供計算機生成的三維模型,幫助醫(yī)生模擬手術的過程,預測手術的效果,選擇合理的手術方案。從而提高臨床診斷和治療水平,促進醫(yī)患的交流與合作。 系統(tǒng)以Windows 2000 Professional為平臺,利用VC++6.0、VTK為工具進行開發(fā)。分為三個功能模塊:基于CT影像數(shù)據的顱頜面硬軟組織三維重建系統(tǒng);顱頜面結構三維測量分析系統(tǒng)及顱頜面硬組織虛擬手術及術后軟組織變化預測系統(tǒng)。各模塊可根據臨床需要獨立運行。整個系統(tǒng)的設計遵循了面向對象的指導思想,各模塊具有良好接口,因此保證了系統(tǒng)的可維護性和擴充性。整個研究分為三個部分: 1.基于CT影像數(shù)據的顱頜面硬軟組織三維重建系統(tǒng)的開發(fā)及其在臨床中的應用 此研究構建了基于CT影像數(shù)據的具有自主知識產權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,經過二維預處理,三維預處理,運用改進的移動立方體法,即移動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現(xiàn)體重建。
【學位單位】:第四軍醫(yī)大學
【學位級別】:博士
【學位年份】:2006
【中圖分類】:R782.2
【部分圖文】:
第四軍醫(yī)大學博士學位論文攝影、激光掃描等不同方法獲取組織的三維信息。殊設備,另一方面獲得的三維信息是軟組織表面信構信息用于三維測量和手術模擬、術后預測。因此于面部軟組織的研究l,刀。目前國內外學者對三維顱領面測量方法的研究,線立體攝影技術,其利用側位和正位X線頭影片置,即可計算出該點的真實三維坐標,重建出該點。出顱領面硬組織的三維形態(tài)[川。圖1一1,1一2所示為架結構圖及顱領骨測量標志點。由于其三維特征點正、側位X線片,三維圖像通過這些有限的特征很大的局限性:()l在標志點定位方面,并不是所側位X線光片上都具有同樣的可分辨性。由于不位)結構影像重疊,有的標志點在側位易標記,如在
圖1一1一3Dicom格式轉換為BMP圖1一1一4轉換前后比較,左為格式Diocm格式,右為BMP格式轉換后,BMp格式的圖像與DICOM格式圖像在清晰度、對比度、亮度、飽和度等方面沒有本質變化。單位容積的人體不同組織對X射線的吸收系數(shù)不同,表現(xiàn)為CT圖像中灰度等級的不同;叶戎档偷膮^(qū)域為低吸收區(qū),即低密度區(qū),如脂肪組織:灰度值高的區(qū)域為高吸收區(qū),即高密度區(qū),如骨骼組織。通過文件格式的轉換,我們得到了CT圖像的BMP格式文件,此時,它貯存了224個灰階信息。但是一般人眼只能分辨,6個灰階。因此,人體組織的CT值雖有2000個等級,但如果在熒光屏上用2000個灰階來表示,則人眼并不能分辨出這樣微細的區(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)大學博士學位論文圖1一1一3Dicom格式轉換為BMP圖1一1一4轉換前后比較,左為格式Diocm格式,右為BMP格式轉換后,BMp格式的圖像與DICOM格式圖像在清晰度、對比度、亮度、飽和度等方面沒有本質變化。單位容積的人體不同組織對X射線的吸收系數(shù)不同,表現(xiàn)為CT圖像中灰度等級的不同;叶戎档偷膮^(qū)域為低吸收區(qū),即低密度區(qū),如脂肪組織:灰度值高的區(qū)域為高吸收區(qū),即高密度區(qū),如骨骼組織。通過文件格式的轉換,我們得到了CT圖像的BMP格式文件
本文編號:2818077
【學位單位】:第四軍醫(yī)大學
【學位級別】:博士
【學位年份】:2006
【中圖分類】:R782.2
【部分圖文】:
第四軍醫(yī)大學博士學位論文攝影、激光掃描等不同方法獲取組織的三維信息。殊設備,另一方面獲得的三維信息是軟組織表面信構信息用于三維測量和手術模擬、術后預測。因此于面部軟組織的研究l,刀。目前國內外學者對三維顱領面測量方法的研究,線立體攝影技術,其利用側位和正位X線頭影片置,即可計算出該點的真實三維坐標,重建出該點。出顱領面硬組織的三維形態(tài)[川。圖1一1,1一2所示為架結構圖及顱領骨測量標志點。由于其三維特征點正、側位X線片,三維圖像通過這些有限的特征很大的局限性:()l在標志點定位方面,并不是所側位X線光片上都具有同樣的可分辨性。由于不位)結構影像重疊,有的標志點在側位易標記,如在
圖1一1一3Dicom格式轉換為BMP圖1一1一4轉換前后比較,左為格式Diocm格式,右為BMP格式轉換后,BMp格式的圖像與DICOM格式圖像在清晰度、對比度、亮度、飽和度等方面沒有本質變化。單位容積的人體不同組織對X射線的吸收系數(shù)不同,表現(xiàn)為CT圖像中灰度等級的不同;叶戎档偷膮^(qū)域為低吸收區(qū),即低密度區(qū),如脂肪組織:灰度值高的區(qū)域為高吸收區(qū),即高密度區(qū),如骨骼組織。通過文件格式的轉換,我們得到了CT圖像的BMP格式文件,此時,它貯存了224個灰階信息。但是一般人眼只能分辨,6個灰階。因此,人體組織的CT值雖有2000個等級,但如果在熒光屏上用2000個灰階來表示,則人眼并不能分辨出這樣微細的區(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)大學博士學位論文圖1一1一3Dicom格式轉換為BMP圖1一1一4轉換前后比較,左為格式Diocm格式,右為BMP格式轉換后,BMp格式的圖像與DICOM格式圖像在清晰度、對比度、亮度、飽和度等方面沒有本質變化。單位容積的人體不同組織對X射線的吸收系數(shù)不同,表現(xiàn)為CT圖像中灰度等級的不同;叶戎档偷膮^(qū)域為低吸收區(qū),即低密度區(qū),如脂肪組織:灰度值高的區(qū)域為高吸收區(qū),即高密度區(qū),如骨骼組織。通過文件格式的轉換,我們得到了CT圖像的BMP格式文件
【引證文獻】
相關碩士學位論文 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;2010年
2 蔡智芳;錐束CT對正畸—正頜治療骨性Ⅲ類畸形的診斷設計和療效評價[D];天津醫(yī)科大學;2010年
本文編號:2818077
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