虚拟现实显示系统在超声引导穿刺手术中的应用

目的:虚拟现实技术可为临床医生在微创手术实施过程中增加空间立体感,提高手术的完成质量。为此,本文提出了一种应用于超声引导穿刺手术的无线头戴式三维显示系统。方法:本文提出三维显示系统利用跟踪设备跟踪头戴虚拟现实显示设备(HMD)、手术器械和超声图像,并在虚拟三维场景中的相应位置绘制它们的三维模型。图形工作站根据人眼的位置,构建出左右视角虚拟图像,并实时传输到头戴显示设备上。由于左右视角的视差,大脑产生强烈的立体感。结果:利用本系统进行穿刺实验,穿刺平均时间为24.33 s,相对于使用传统电脑屏幕作为显示设备的60.40 s,时间减少了59.7%,易用性大大提高,并保持了超声探头标定精密度和精确度分别为1.42 mm和1.12 mm。结论:本文提出的虚拟现实系统能够大大缩短超声引导穿刺手术的穿刺时间,提高手术的完成速度和质量。

CUDA加速医学超声图像SRAD去噪

超声成像的相干特性导致了超声图像中的斑点噪声,它的存在严重影响了医生对患者病情的诊断,因而滤除斑点噪声非常的重要。各向异性斑点去噪(SRAD)可以很好去除斑点噪声并保持边缘信息,已广泛的应用于超声图像的去噪。但是由于SRAD算法是一个迭代的算法,在迭代次数很多的情况下计算量很大,因而耗时比较长。为了解决此问题,利用GPU相比CPU在大量重复性的计算中具有的优势,用CUDA对SRAD算法进行并行加速处理,试验表明,CUDA可以显著加速SRAD算法的运行,最大的加速比达到了55.26倍。