螺旋CT三维重建图像在测量DDH患儿股骨颈前倾角中的应用

目的 探讨螺旋 CT三维重建技术在发育性髋关节脱位 (DDH)股骨颈前倾角 (FNA)测量中的应用价值。方法 将 30例 DDH患儿的螺旋 CT三维图像旋转获得俯视位和仰视位图像 ,H为股骨头的中心、即股骨头最长径的中点 ,N为股骨颈最狭窄处的中心、即股骨颈最短径的中点 ,HN和检查台面的夹角即为 FNA。记录手术中所测的相应患儿的 FNA。将以上两组数据进行比较及相关分析。结果 三维图像所测 DDH患儿患侧FNA为 38.5°± 5 .9°,术中测量患侧 FNA为 4 0 .2°± 6 .2°;两者比较差异无显著性 (P>0 .0 5 ) ;直线相关分析显示 ,二者有显著相关性 ,r=0 .4 0 1,P<0 .0 5。结论 螺旋 CT三维成像图像接近解剖位 ,测量 FNA直观。

应用CT三维重建图像观察颅底卵圆孔的大小及形态

颅底卵圆孔(FO)位于中颅窝底前部蝶鞍两侧,是三叉神经阻滞手术穿刺的必经之路。我们以往在应用立体定向经颜面穿刺三叉神经痛半月神经节射频热凝(RFT)的手术过程中,发现有些FO的大小及特殊解剖形态会对RFT手术的穿刺成功率造成显著的影响[1,2]。我们应用三维(3D)CT重建方法观察了178例成人在立体定向RFT手术穿刺位的FO形态,报道如下。

股骨颈干角在前后位X线平片与CT三维重建图像上的差异性研究

目的探讨股骨颈干角在前后位X线平片与CT三维重建图像上的差异及其主要相关因素。方法通过陆军军医大学第一附属医院电子病历系统回顾性收集2016年8月至2018年6月于关节外科中心住院患者资料265例(265侧下肢)。判定其股骨颈干角在前后位X线平片与CT三维重建图像上的差异性。通过记录其年龄、性别、BMI、左右侧别,测量其髋膝踝角、股骨干弓形角、股骨扭转角、股骨远端机械轴外侧角、股骨干长度,并建立统计学模型,筛选导致其差异的最主要因素。同时设立对照组及试验组,通过1∶1倾向性评分匹配验证导致差异的最主要相关因素。结果股骨颈干角X线平片测量值(128.02±6.26)°与其CT三维图像测量值(124.22±6.45)°具有统计学差异(P<0.001),且差异大于3°的占比高达56.6%。多重线性回归模型(P<0.001,调整R2=0.747)显示股骨扭转角(标化系数=-0.233,P<0.001)是其差异的最主要相关因素。结论股骨颈干角在前后位X线平片与CT三维重建图像上存在显著差异,股骨扭转角是导致差异的主要相关因素,较大的股骨颈外旋扭转会伴有股骨颈干角的X线测量结果偏大。

股骨髁旋转力线在三维重建图像中的测量

目的:比较正常膝关节CT三维重建图像中股骨上髁轴(外科上髁轴和临床上髁轴)及前后轴线在性别间的差异,以探讨在全膝关节置换中的临床价值。方法:对2007年6月-2008年5月本院骨科收治的80例患者共80个正常膝关节的CT资料,进行股骨远端三维图像重建,测量后髁角(PCA)、髁扭转角(CTA)、前后轴线的垂线与后髁轴线的夹角(PAPA),比较其在性别间的差异及个体的变异程度。结果:性别间的PCA[(3.48±1.11)°vs(3.67±1.08)°]、CTA[(5.29±1.04)°vs(5.60±1.18)°]及PAPA[(3.85±1.67)°vs(4.03±2.32)°]差异均无统计学意义(P>0.05),且PAPA的变异性较大,而PCA及CTA的变异系数较小(P<0.05)。结论:股骨上髁轴线是全膝关节置换术股骨髁截骨的最佳参照轴线,前后轴线在性别间无差异。

颌面部外伤CT螺旋扫描三维重建图像50例分析

颌面部因解剖结构复杂，X线片检查影像重叠，易发生漏诊、误诊，故单纯X线片难以明确骨折定位情况，单纯CT轴位扫描观察多发骨折也具有局限性。笔者通过分析50例颌面部外伤患者CT检查后行三维图像重建观察骨折情况，进一步探讨螺旋CT三维成像技术在颌面部外伤中的应用方法和价值，以期指导后期工作，现报告如下。

CBCT三维重建图像在口腔固定修复中的应用价值分析

目的探讨CBCT三维重建图像在口腔固定修复中的临床价值。方法回顾性分析广州医科大学附属口腔医院2019年6月至9月收治的259例(528颗患牙)口腔固定修复牙列缺失患者的临床资料,以检查方法不同分为CBCT组(130例,264颗)和X线组(129例,264颗)。两组患者均以口腔种植修复术进行口腔修复治疗,其中术前X线组患者进行传统X线检查,CBCT组患者进行CBCT三维重建图像检查。比较两组患者治疗后满意度及检查准确率;统计两组患者治疗期间不良反应发生情况。结果 CBCT组患者治疗后满意率为97.70%,高于X线组的85.27%;CBCT组患者不良反应总发生率为1.54%,低于X线组的9.30%;CBCT组患者三维重建检查准确率为96.15%,高于X线组的74.42%(均P <0.05)。结论在对牙列缺失患者进行口腔固定修复治疗前应用CBCT三维重建图像检查是必要的,其有助于减少治疗后不良反应和牙根骨折的发生,提高患者口腔固定修复治疗的效果及满意度。

基于图像三维重建的隧道喷射混凝土回弹率测定方法研究

针对复杂隧道施工环境下如何快速、准确测量喷射混凝土回弹率的问题,基于机器视觉三维重建技术中的主要理论和算法,提出了一种新的隧道喷射混凝土回弹率测定方法。该方法通过坐标标记版和手持相机快速采集图像,基于运动恢复结构(SFM)算法、基于面片的密集匹配(PMVS)算法与三角剖分原则实现隧道实际开挖轮廓及初支内轮廓的三维曲面网格模型的建立;通过网格射线法,将隧道实际开挖轮廓与初支内轮廓三维网格模型进行空间差值求解,获得初支实际有效的喷射混凝土体积;最后,结合实际喷射混凝土总用量,完成喷射混凝土回弹量的测定,并以郑万高铁巴东隧道为依托进行现场试验与应用。结果表明:所提方法测得的喷射混凝土回弹率比传统现场称重法测试结果更为合理,准确性更高,说明该方法能够较好地实现喷射混凝土回弹率的测试;在现场应用中,结合喷射混凝土回弹率的测试结果提出的降低回弹率的施工质量控制建议,现场采用后施工良好,保证了隧道施工质量;该测定方法简便高效、成本低、不干扰施工,具有较好的工程应用价值。

基于Lazy Snapping混合模拟退火算法的高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真

提出基于Lazy Snapping混合模拟退火算法的高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真方法,以提升高压开关柜温度场仿真效果。该方法利用主动式红外图像传感器采集高压开关柜温度场红外图像后,使用直方图非线性拉伸算法对其实施增强处理;再使用Lazy Snapping算法对增强后的高压开关柜温度场红外图像进行分割,并通过混合遗传模拟退火算法合成二维纹理流场图像;以该图像为基础,使用Image Quiltingh纹理合成算法合成高压开关柜温度场三维图像,完成高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真过程。实验结果表明:该方法可有效增强高压开关柜温度场红外图像,其分割红外图像时的交并比数值接近1.0;可依据其生成的二维纹理流场图像生成三维图像,温度场仿真数值最大偏差仅为0.03℃。

基于图像的三维重建典型技术综述

三维重建是计算视觉的重要方面,近年来快速发展并在自动驾驶、虚拟现实等方面得以广泛应用。其中,基于图像的三维重建方法发展较为成熟,算法流程清晰,备受研究者关注。主要技术包括:特征点检测与匹配、稀疏点云重建、稠密点云重建、三维表面重建、纹理图像创建等。梳理图像三维重建完整流程,选取重点环节介绍典型技术,并进行分析比较,最后对基于图像的三维重建技术进行总结和展望。

基于虚拟现实技术的低质量船舶三维图像重建

图像重建是图像处理领域中的重要组成部分,为提升图像重建质量,提出基于虚拟现实技术的低质量船舶三维图像重建方法。针对外部环境与采集设备等因素导致图像质量低的问题,采用虚拟现实技术的形态学滤波技术预处理初始船舶图像,通过膨胀、腐蚀与开启、闭合运算实现船舶图像增强处理;利用指数权重系数描述船舶图像特征;通过虚拟现实设备获取船舶三维图像最小识别距离,在船舶图像特征基础上,确定理论图像投影值与实际投影值间的偏差,利用偏差值校准船舶图像重建像素值,实现高精度船舶三维图像重建。实验结果显示,该方法增强后图像峰值信噪比提升14%以上,重建后图像结构相似性达到95%以上,清晰度显著提升。

基于深度卷积神经网络的激光三维图像重建方法

针对当前的激光三维图像重建方法存在的精度低、效果差,耗时长等难题,为了提高激光三维图像重建效果,提出基于深度卷积神经网络的激光三维图像重建方法。首先采集待重建激光三维图像,采用去噪算法对激光三维图像进行去噪操作,并对去噪处理后的激光三维图像进行增强操作,改善激光三维图像视觉效果,然后采用深度卷积神经网络对激光三维图像进行激光三维图像重建,最后进行了多幅激光三维图像重建仿真测试,结果表明,深度卷积神经网络的激光三维图像重建精度超过93%,重建后激光三维图像质量得到提升,激光三维图像重建时间控制在40 ms以内,可以快速实现激光三维图像重建结果,同时重建后的激光三维图像整体效果要明显优于当前经典重建方法,具有更加广泛的应用前景。

骨骼CT三维重建图像性别判定和年龄推断研究

目的通过计算骨骼计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)三维重建图像判定性别和推断年龄的准确率,评价利用骨骼CT三维重建图像判定性别和推断年龄的可行性。方法将法医人类学教材中性别判定和年龄推断的方法应用于539例骨骼CT三维重建图像样本,判定245例骨盆的性别,推断100例男性耻骨联合、100例男性胸骨和94例男性锁骨的年龄,计算准确率。结果骨盆性别判定准确率为98.4%,耻骨下角和坐骨大切迹是区分性别最好的两项指标。男性耻骨联合、胸骨、锁骨的年龄推断准确率在45%以上,其中锁骨双侧方程准确率最高为77%。结论利用骨骼CT三维重建图像判定性别和推断年龄具有可行性。使用大体标本建立的骨盆形态学性别判定方法可直接应用于骨骼CT三维重建图像。使用大体标本建立的男性耻骨联合、胸骨、锁骨形态学年龄推断指标、分级和评分标准以及方程需要修改和补充。

颌面部的MSCT三维图像重建在诊断中的应用

MSCT影像技术目前在临床上得到了广泛应用。与传统CT扫描比较,通过图像三维重建,以任意平面和任意角度的图像为临床医生提供完整、直观和易于精确定位的影像信息,使其能显示三维解剖结构,精确测量距离与表面积、体积,尤其可进行模拟外科手术,在骨科、整形外科、牙种植及正颌外科中得到了广泛应用。本文就颌面部MSCT三维图像重建在诊断中的应用进行了综述。

基于模型的CT三维医学图像重建仿真

2DShepp-Logan头部模型是CT二维医学图像重建领域普遍采用的经典模型。提出一种思路—以3DShepp-Logan头部模型作为CT三维医学图像重建进行仿真实验和算法性能评价的基本参考模型。首先介绍3DShepp-Logan头部模型的设计以及仿真投影数据的计算,进而描述所设计的CT三维医学图像重建仿真计算过程。数值实验部分给出了基于3DShepp-Logan头部模型的CT三维医学图像重建仿真实例。实验结果表明了该思路的可行性和模型计算的准确性。

一种新型的三维ECT传感器及三维图像重建方法

针对二维电容层析成像系统轴向分辨率低,对介电常数在轴向有显著变化介质的分布不适应,在分析电容层析成像基本原理的基础上,提出了一种新型的三维电容层析成像传感器结构。三维电容层析成像传感器检测电极分为3层布置在绝缘管道外壁,在测量时根据需求,采用双电极激励检测模式对同层或不同层之间极板阵列组合进行检测,以获得传感器内部介质的三维数据。实验结果表明,介质轴向分布图像更加客观和真实,与传统的单电极激励模式相比较,检测电容值得到提高,测量区灵敏度均衡性得到改善,图像重建精度得到提高。

基于分割的三维医学图像表面重建算法

提出了一种基于分割的三维医学图像表面重建算法,它将图像分割与MC(marching cubes)算法有机地结合,这样可以根据不同医学图像的特点,采用适合的分割方法,实现对不同组织的准确分割,并利用分割结果精确地提取等值面,避免了MC只适合于阈值分割的局限性.同时采用一种基于区域增长的立方体检测方法,提高了表面跟踪的效率.实验证明,运用本算法,重建速度和显示效果均有提高.

一种基于PC的快速三维图像重建方法

主要从传统FDK算法的改进和数据并行计算两方面来研究快速三维图像重建算法,提出了一种Z线优先重建法,能够有效地组织和划分重建数据,从而使得对重建数据的内存访问非常连续,便于采用单指令多数据(Single Instruction Multiple Data, SIMD)技术进行数据并行处理。最后基于Intel Pentium 4 CPU的PC平台,利用SSE/SSE2技术开发了三维图像快速重建引擎。实验结果表明本文提出的方法非常有效,与原始重建算法相比,在保证图像质量不受损失的前提下取得了20倍以上的重建加速比。

医学图像三维重建系统设计与应用

随着现代计算机辅助技术、虚拟现实等现代技术的发展,人们对直观的三维医学图像的需求也日益增强,医学图像三维可视化近来成为医学成像发展的热点。本文以MATLAB为基础,设计并实现了一种便携式医学图像三维重建系统,其利用MATLAB软件的图像处理工具箱、GUI开发工具箱等,深入的集成了现代三维重建相关技术。并以具体的操作和医学实例介绍了MATLAB在医学图像三维重建中的应用。

基于3D Shepp-Logan头部模型的三维医学图像重建仿真

Shepp-Logan头部模型是计算机断层图像重建(CT)领域仿真计算普遍采用的经典模型。我们提出一种新思路—以3D Shepp-Logan头部模型作为三维医学图像重建领域进行仿真实验和算法性能评测的基本参考模型。首先介绍了3D Shepp-Logan头部模型的设计与实现以及仿真投影数据的计算,进而描述了所设计的三维医学图像重建仿真计算过程。数值实验部分给出了基于3D Shepp-Logan头部模型的三维医学图像重建仿真实验。实验结果表明了新思路的可行性和模型计算的准确性。

基于图像三维重建的隧道超欠挖检测方法研究

提出一种基于图像三维重建的隧道超欠挖检测方法。该方法基于计算机视觉运动恢复结构算法(SFM)和半全局匹配算法(SGM)实现隧道实际开挖轮廓图像三维点云重建,再利用Delaunay三角剖分算法实现隧道实际开挖轮廓三维曲面模型重建,并基于设计开挖轮廓线和中心轴线建立隧道设计开挖轮廓三维曲面模型;以蒙华铁路大围山隧道DK1665+454—DK1665+484作为工程试验段进行现场试验分析,对所提方法有效性进行验证。研究结果表明:通过隧道实际开挖轮廓三维曲面模型与设计的开挖轮廓三维曲面模型比较分析,可实现对不同类型隧道整体超欠挖状况、超欠挖值、超欠挖面积以及超欠挖体积进行检测与评价;隧道设计开挖轮廓三维曲面模型具有数据采集设备简单、不干扰施工、检测范围全面、检测结果准确的特点;图像三维重建检测方法可实现隧道超欠挖准确检测,检测精度与三维激光扫描检测方法的相近,且比传统检测方法的精度高。