神經外科腦解剖圖譜的三維可視化應用
本文關鍵詞：神經外科腦解剖圖譜的三維可視化應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
《上海交通大學》 2008年
神經外科腦解剖圖譜的三維可視化應用
裴巍
【摘要】： 腦圖譜的三維可視化是腦外科手術導航系統(tǒng)中一項關鍵技術,在對病灶的定位和手術計劃上有著舉足輕重的作用。在傳統(tǒng)的立體定向腦外科手術中,醫(yī)生只能通過閱讀紙質的解剖圖譜,憑借經驗來完成復雜的手術定位。這必然造成手術成功率低,時間長的問題。因此三維可視化腦圖譜的研究正受到各國解剖學家的重視。而目前對腦圖譜的研究要么是基于二維的,或者僅僅是顯示三維的,將二維和三維結合在一起研究的成果卻非常少。因此,研究并開發(fā)一個能同時結合二維圖譜和三維圖譜的多功能三維可視化腦圖譜系統(tǒng)不僅是臨床科研的需要,更是醫(yī)療領域教育教學的迫切要求。 基于以上研究的背景需求,本文分析并討論了神經外科腦解剖圖譜的三維可視化系統(tǒng)的設計過程。在研究中,采用目前比較流行的MVC設計模式,并以Talairach腦圖譜作為標準圖譜進行程序開發(fā)。為了減少圖譜中由于圖片層間距太大而給系統(tǒng)帶來的不必要誤差,論文采用非線性差值技術對標準圖譜進行預處理。然后利用非線性配準技術把插值后的圖譜與參考圖譜進行預配準,避免實時配準過程中醫(yī)生對不同種類腦圖譜的重復操作,減輕醫(yī)生手術中的操作難度。最后利用基于快速行進法和三維形態(tài)學重建算法的多步復合算法分割出感興趣區(qū)域,并根據解剖學知識,對感興趣區(qū)域進行解剖學名稱的存儲和標識。由于本文所討論的系統(tǒng)主要用于臨床手術導航,因此系統(tǒng)的精確性和效率是至關重要的。本研究中,32位病人的腦圖譜數據被選為對系統(tǒng)進行臨床上的測試。經實驗結果表明,系統(tǒng)完全符合臨床的需求,特別是感興趣區(qū)域的標識,其速度小于0.003s,肉眼幾乎感覺不到。本文的主要貢獻之處如下: 1.創(chuàng)建了新的圖譜,其中包括二維和三維兩個方面。在現(xiàn)有的三維可視化腦圖譜系統(tǒng)中,能夠同時對二維和三維進行顯示,然后進行操作的系統(tǒng)非常少。本文所設計的系統(tǒng)能夠分別從軸狀面、矢狀面和冠狀面對感興趣的解剖器官進行標識、縮放、旋轉等。而且根據需要,還可以顯示解剖器官的三維結構。 2.研究了腦圖譜二維標簽的制作和顯示/隱藏技術。經過測試,對感興趣區(qū)域的標識速度小于0.003s。 3.針對手術過程中,由于病人呼吸等造成術中醫(yī)生的重復操作問題,提出了對需要研究的兩組數據進行非線性配準,從而縮短了手術時間。
【關鍵詞】：
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：R319
【目錄】：
下載全文 更多同類文獻
CAJ全文下載
(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網充值卡、在線充值、在線咨詢)
CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式
【引證文獻】
中國期刊全文數據庫 前1條
1 李星;顧力栩;;神經外科手術導航系統(tǒng)中SW圖譜的可視化研究[J];中國醫(yī)療器械雜志;2012年03期
中國碩士學位論文全文數據庫 前2條
1 李星;神經外科中下丘腦解剖圖譜的三維可視化應用[D];上海交通大學;2012年
2 榮晶晶;人腦基底神經節(jié)區(qū)數字化組織學圖譜構建[D];第三軍醫(yī)大學;2012年
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前10條
1 羅述謙,閆華,王萍;從MRI體數據提取大腦表面形態(tài)的新方法[J];北京生物醫(yī)學工程;2000年04期
2 於文雪,羅立民,傅瑤,舒華忠,BernardGibaud;三維人腦計算機圖譜表面重建的層間輪廓線插值[J];電子學報;2000年02期
3 鄧旭陽,周淑秋,郭新宇,苑春穎;基于Cardinal樣條插值和三角面片的葉片靜態(tài)建模[J];計算機工程與應用;2004年25期
4 譚鷗,賈春光,呂旭東,段會龍,呂維雪;基于腦圖譜和模糊聚類的磁共振圖像分割標注[J];軟件學報;1999年06期
5 栗亞,錢曉平;體視化技術及其在醫(yī)學圖像中的應用[J];生物醫(yī)學工程學雜志;2004年04期
6 盧官明,畢厚杰;形態(tài)重構算法及應用[J];信號處理;2000年02期
7 段會龍,譚鷗,賈春光,呂維雪;利用圖譜匹配分割標注VHP數據集[J];中國生物醫(yī)學工程學報;2001年03期
8 羅述謙;數字化人腦圖譜研究[J];中國醫(yī)療器械雜志;2001年02期
9 羅述謙,閻華;具有多種瀏覽器的數字化人腦圖譜[J];中國醫(yī)學影像技術;2001年09期
10 閆華,程佳,劉旻,吳旭新,羅述謙;一個基于MR圖像的數字腦圖譜[J];中國醫(yī)學影像技術;2001年11期
【共引文獻】
中國期刊全文數據庫 前10條
1 張磊;王震寰;張艷;;大腦中央后溝的三維可視化[J];蚌埠醫(yī)學院學報;2010年02期
2 覃仁超;工業(yè)CT圖像的目標匹配定位方法[J];兵工自動化;2005年02期
3 鄧小英,周振平,康春濤;一種用于CT片層間輪廓線插值的算法[J];吉林大學學報(信息科學版);2002年03期
4 蔡晉輝,周澤魁,施麗蓮;基于連通算子的圖像顆粒分割算法研究[J];電路與系統(tǒng)學報;2004年05期
5 楊進;邱全光;馮飛;譚立文;李愷;張紹祥;;Web環(huán)境下人體數據集三維可視化初步研究[J];第三軍醫(yī)大學學報;2006年23期
6 周寧;李在銘;周蓉;;多尺度形態(tài)重構的微弱彈道軌跡檢測[J];電子測量與儀器學報;2008年02期
7 徐艷蕾;趙繼印;李敏;趙婷婷;;基于順序形態(tài)學的醫(yī)學圖像插值算法的研究[J];電子學報;2010年05期
8 朱濤;張寶寧;;圖像分析法在瀝青混合料拌和設備中的應用[J];工程機械;2010年03期
9 汪紅志,聶生東;MR腦圖像組織分割的方法[J];國外醫(yī)學.生物醫(yī)學工程分冊;2005年05期
10 張廣才;付宜利;王樹國;高文朋;賈曉嵐;;T2加權人腦MR體數據的腦提取[J];光學精密工程;2011年07期
中國重要會議論文全文數據庫 前2條
1 李佳;羅月童;龍鵬程;黃善清;閆鋒;孔維華;吳宜燦;FDS團隊;;三維放射治療計劃系統(tǒng)中快速三維重建方法的研究與應用[A];第二屆全國核技術及應用研究學術研討會大會論文摘要集[C];2009年
2 李七渝;張紹祥;王平安;劉正津;林支付;譚立文;謝永明;;數字化人體大腦結構分割與重建初探[A];人體斷面數據獲取與圖像處理研討會論文匯編[C];2005年
中國博士學位論文全文數據庫 前10條
1 席恩華;速生楊木質部細胞的分化成熟過程[D];北京林業(yè)大學;2012年
2 張徐亮;一種動態(tài)數據結構——池及其在VLSI電路布局設計中的應用[D];電子科技大學;2001年
3 李七渝;人體大腦數字解剖模型構建及可視化研究[D];第三軍醫(yī)大學;2004年
4 蔡晉輝;實時自動視覺檢測系統(tǒng)相關算法及應用研究[D];浙江大學;2005年
5 游箭;經皮腰椎間盤穿刺入路的臨床解剖學研究[D];第三軍醫(yī)大學;2005年
6 吳仲樂;數字腦—計算解剖學方法及GPU技術應用的研究[D];東南大學;2005年
7 李林;基于圖像融合理論的人腦神經解剖形態(tài)的三維可視化研究[D];復旦大學;2005年
8 李愷;肝臟靜脈三維重建及肝內門體靜脈分流術穿刺入路可視化研究[D];第三軍醫(yī)大學;2007年
9 曾令秋;虛擬植物器官生長和變形技術研究[D];重慶大學;2009年
10 劉驥;植物生長模擬與可視化研究[D];重慶大學;2009年
中國碩士學位論文全文數據庫 前10條
1 馬慧;虛擬近視眼手術系統(tǒng)的研究與設計[D];云南大學;2010年
2 段麗英;顆粒圖象識別及計數在糧種品質測定中的應用[D];河北科技大學;2010年
3 李京麗;基于DLA虛擬植物葉片可視化建模技術研究[D];北京林業(yè)大學;2011年
4 朱春嬈;玉米營養(yǎng)生長動態(tài)模擬仿真系統(tǒng)的研究[D];吉林農業(yè)大學;2011年
5 周飛;模具窄小內腔三維形貌重構方法的研究[D];華中科技大學;2011年
6 李星;神經外科中下丘腦解剖圖譜的三維可視化應用[D];上海交通大學;2012年
7 黃紹輝;基于體素的國人腦圖譜三維可視化關鍵技術研究[D];廈門大學;2002年
8 陸建波;ECT系統(tǒng)三維圖像重建方法的研究[D];廣西大學;2003年
9 王紅亮;面向RE/RP的ICT切片數據的CLI建模技術研究[D];華北工學院;2004年
10 陳大舵;基于輪廓特征的頭部醫(yī)學圖像的特征提取與對齊[D];中南大學;2004年
【同被引文獻】
中國期刊全文數據庫 前10條
1 羅述謙,閆華,王萍;從MRI體數據提取大腦表面形態(tài)的新方法[J];北京生物醫(yī)學工程;2000年04期
2 秦曉薇;;區(qū)域填充算法的研究[J];赤峰學院學報(自然科學版);2011年06期
3 張紹祥,劉正津,譚立文,邱明國,李七渝,李愷,崔高宇,郭燕麗,劉光久,單錦露,劉繼軍,張偉國,陳金華,王健,陳偉,陸明,游箭,龐學利,肖紅,許忠信,王欲甦,鄧俊輝,唐澤圣;首例中國女性數字化可視人體數據集完成[J];第三軍醫(yī)大學學報;2003年04期
4 張紹祥,劉正津;數字化可視人體研究[J];第三軍醫(yī)大學學報;2003年07期
5 崔高宇,張紹祥,劉正津,譚立文,邱明國,王欲甦,鄧俊輝,唐澤圣;基底神經節(jié)的可視化研究[J];第三軍醫(yī)大學學報;2003年07期
6 李七渝;張紹祥;譚立文;林支付;寧旭;田興夢;蔣建新;董蕻;;數字化人體大腦坐標系的建立及三維測量[J];第三軍醫(yī)大學學報;2007年08期
7 於文雪,羅立民,傅瑤,舒華忠,BernardGibaud;三維人腦計算機圖譜表面重建的層間輪廓線插值[J];電子學報;2000年02期
8 倪國強,劉瓊;多源圖像配準技術分析與展望[J];光電工程;2004年09期
9 譚立文;胡南;宋林;吳毅;張紹祥;;亞像素斷層圖像配準數據集的建立[J];局解手術學雜志;2008年05期
10 李七渝,張紹祥,王平安,劉正津,林支付,譚立文,謝永明;人體大腦數字化解剖模型的構建及可視化[J];解剖學報;2005年06期
中國博士學位論文全文數據庫 前1條
1 湯煜春;中國人數字化標準腦圖譜的建立[D];山東大學;2009年
中國碩士學位論文全文數據庫 前5條
1 鄒暉;基于標準化圖譜的數字化三維人腦圖譜研究[D];東南大學;2004年
2 李博文;三維數字化人腦圖譜的構建及其應用[D];上海交通大學;2008年
3 董志遠;基于Talairach圖譜的腦部組織結構的三維重建方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年
4 劉波;人腦解剖結構圖譜軟件的設計與實現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年
5 羅哲;計算機輔助微創(chuàng)心臟外科手術導航系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];上海交通大學;2010年
【二級參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前2條
1 羅述謙,閆華,王萍;從MRI體數據提取大腦表面形態(tài)的新方法[J];北京生物醫(yī)學工程;2000年04期
2 賈春光,譚鷗,段會龍,呂維雪;基于變形輪廓的醫(yī)學圖象匹配方法[J];計算機輔助設計與圖形學學報;1999年02期
【相似文獻】
中國期刊全文數據庫 前10條
1 任少卿;王明泉;楊靜;李志剛;;基于工業(yè)CT斷層圖像的三維可視化[J];中國體視學與圖像分析;2007年01期
2 董碩;柳淵;李朋娟;嚴漢民;;基于VTK的磁源性影像三維可視化[J];生物醫(yī)學工程與臨床;2011年04期
3 孫廓;胡平;張峰;張鍵;李華;陳增淦;李智;陳統(tǒng)一;陳中偉;林宗楷;;人體正中神經內部顯微結構的三維重建與可視化研究[J];中國矯形外科雜志;2008年18期
4 王曉敏;潘玉梅;李林楓;張雪君;;三維可視化在遠程診斷系統(tǒng)中的實現(xiàn)[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2010年12期
5 周佩;印志鴻;;坐骨神經三維可視化實現(xiàn)功能與技術研究[J];軟件導刊;2011年08期
6 郭燕麗;程果;張紹祥;譚立文;;虛擬肝段模型在肝臟超聲教學中的應用[J];醫(yī)學教育探索;2010年10期
7 扈春霞;王子茹;;基于OpenGL的參數化斜拉橋三維可視化的研究[J];江漢大學學報(自然科學版);2008年02期
8 杜建軍;郝瑋琳;劉有軍;喬愛科;;醫(yī)學圖像三維可視化系統(tǒng)框架設計與開發(fā)[J];北京生物醫(yī)學工程;2008年06期
9 韓貴來;余遠波;;基于MITK的醫(yī)學圖像三維可視化方法[J];海南醫(yī)學院學報;2009年09期
10 馮世容;3DCMFCAS系統(tǒng)——三維可視化和顱面整形手術模擬新技術[J];中山醫(yī)科大學學報;2000年03期
中國重要會議論文全文數據庫 前10條
1 吳健生;張普斌;曾新平;周正武;;3D-GIS環(huán)境下地質體重構及三維可視化[A];第十三屆全國遙感技術學術交流會論文摘要集[C];2001年
2 廖峰;;電磁法資料的模擬及三維可視化[A];中國地球物理.2003——中國地球物理學會第十九屆年會論文集[C];2003年
3 郜國明;張寶森;張興紅;田治宗;李書霞;徐路凱;;黃河內蒙古冰凌監(jiān)測三維可視化系統(tǒng)設計[A];寒區(qū)冰情與凍土水文效應——第4屆“寒區(qū)水資源及其可持續(xù)利用”學術研討會論文集[C];2011年
4 張暖;金剛;;基于虛擬現(xiàn)實技術實現(xiàn)房地產開發(fā)三維可視化的研究和實踐[A];中國測繪學會2010年學術年會論文集[C];2010年
5 張暖;金剛;李丹;;基于虛擬現(xiàn)實技術實現(xiàn)房地產開發(fā)三維可視化的研究和實踐[A];第十三屆華東六省一市測繪學會學術交流會論文集[C];2011年
6 陳郁淦;周學成;羅錫文;曹霞;樂凱;;基于ITK和VTK的原位根系三維可視化研究[A];中國農業(yè)工程學會2011年學術年會論文集[C];2011年
7 郝紅雨;余德義;;無人機遠程控制仿真系統(tǒng)中的三維可視化[A];’2004系統(tǒng)仿真技術及其應用學術交流會論文集[C];2004年
8 孫方;楊躍軍;;煤礦固定設備安裝維修三維可視化培訓系統(tǒng)的研究[A];煤礦自動化與信息化——第21屆全國煤礦自動化與信息化學術會議暨第3屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集（下冊）[C];2011年
9 賈連興;王應泉;金海;宣國民;;三維可視化作戰(zhàn)仿真[A];2001系統(tǒng)仿真技術及其應用學術會議論文集[C];2001年
10 胡戰(zhàn)利;張娜;鄒晶;戎軍艷;桂建保;鄭海榮;;人體CT圖像的三維可視化(英文)[A];中國生物醫(yī)學工程學會成立30周年紀念大會暨2010中國生物醫(yī)學工程學會學術大會壁報展示論文[C];2010年
中國重要報紙全文數據庫 前10條
1 記者 張毅 周強 通訊員 高長嶺;[N];中國國土資源報;2011年
2 王豐;[N];中國海洋報;2011年
3 戈偉;[N];中國國土資源報;2010年
4 胡珍玲;[N];經理日報;2007年
5 張仲增 鄭建民;[N];中國測繪報;2009年
6 記者 許光輝;[N];中國國土資源報;2009年
7 胡珍玲;[N];中國職工科技報;2007年
8 ;[N];中國石油報;2007年
9 王琳琳 紀元;[N];中國水利報;2003年
10 本報記者 唐先武 通訊員 張坤平 鄢雁華 孟巖;[N];科技日報;2009年
中國博士學位論文全文數據庫 前10條
1 劉方義;影像引導熱消融治療三維可視化平臺建立及臨床應用研究[D];中國人民解放軍軍醫(yī)進修學院;2012年
2 顧清華;復雜礦井三維可視化生產調度系統(tǒng)及關鍵技術研究[D];西安建筑科技大學;2010年
3 申龍斌;油田勘探開發(fā)地質對象三維可視化關鍵技術研究[D];中國海洋大學;2010年
4 李勃;虛擬海洋與三維可視化仿真引擎的研究與開發(fā)[D];中國海洋大學;2013年
5 張新宇;地學空間三維可視化儲量計算輔助分析系統(tǒng)關鍵技術的研究[D];吉林大學;2006年
6 劉科偉;露天開采隱患空區(qū)激光三維探測、可視化研究及其穩(wěn)定性分析[D];中南大學;2012年
7 周智勇;三維可視化集成礦山地測采信息系統(tǒng)研究[D];中南大學;2010年
8 賈瑞生;礦山開采沉陷三維建模與可視化方法研究[D];山東科技大學;2010年
9 宋占峰;道路線路實時動態(tài)三維可視化設計理論和方法的研究[D];中南大學;2003年
10 謝小棉;醫(yī)學序列圖象ROI分割與三維可視化方法研究[D];中國人民解放軍第一軍醫(yī)大學;2003年
中國碩士學位論文全文數據庫 前10條
1 羅貞焱;基于CMS探測的采空區(qū)三維可視化系統(tǒng)研究[D];中南大學;2010年
2 葉雋;鈣離子表達的神經細胞形態(tài)結構的三維可視化[D];浙江大學;2002年
3 張?zhí)K萍;脊柱MRI圖像的分割與三維可視化[D];北京交通大學;2010年
4 常敏;基于實測數據和經驗模型的單木可視化研究[D];北京林業(yè)大學;2005年
5 王鋒堂;地球重力場模型（EGM96）三維可視化[D];首都師范大學;2004年
6 劉家福;基于GeoVRML的三維地理信息可視化研究[D];東北師范大學;2004年
7 張丹燕;三維可視化在肝疾病診斷中的應用研究[D];浙江大學;2001年
8 趙挺;神經細胞內鈣離子分布的三維可視化研究[D];浙江大學;2002年
9 謝波;關于城市設計中三維可視化關鍵技術的研究[D];華中科技大學;2004年
10 呂志慧;地理信息三維可視化系統(tǒng)應用研究[D];鄭州大學;2002年
本文關鍵詞：神經外科腦解剖圖譜的三維可視化應用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號：177319
本文鏈接：http://sikaile.net/yixuelunwen/waikelunwen/177319.html
