基于PC机的虚拟内窥镜成像算法

目的对现有的虚拟内窥镜成像方法进行改进 ,使之能够在PC机上运行。方法传统算法在观察点位置变化时 ,应先对所有原始体数据进行三维坐标变换后再作透视投影 ,本文算法只对被观察的那部分数据进行处理 ,减少不必要的坐标变换 ,并将坐标变换、表面检测、透视投影等紧密结合 ,在一次光线跟踪过程中完成这些计算以减小计算量 ;直接对原始体数据进行投影 ,无需先对体数据进行插值 ,因此不用保留插值的中间结果 ,减少了内存消耗 ;在成像过程中自动排除与成像结果无关的数据 ,使它们不参与插值 ,不参与投影 ,进一步提高了计算速度。结果设计出基于PC机的虚拟内窥镜系统 ,并用大小为 5 1 2× 5 1 2的CT图片 ,绘制了胸部气管的内窥图像 ,以验证本文算法的有效性。结论所提出的算法能够在PC机上实现 。

CT仿真内窥镜成像技术在鼻内镜手术围手术期的应用

目的:分析CT仿真内窥镜技术(CTVE)在鼻内镜手术围手术期的应用。方法:选择耳鼻喉科自收治的行鼻内镜手术治疗的患者60例,分为两组各30例,在鼻窦内镜手术围手术期分别使用CT仿真内窥镜成像技术和纤维内窥镜,然后对其效果进行分析。结果:CT仿真内窥镜成像技术显示鼻腔器官腔壁或腔内的病变形态的效果,与纤维内窥镜显示的效果类似。并且可以从窦口的远端对病变情况进行观察。CT仿真内窥镜成像技术诊断患者29例,准确率为96.7%;纤维内窥镜诊断患者为27例,准确率为90.0%;两组诊断的准确进行比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:CTVE技术不但可以作为鼻窦内镜手术围手术期的无创伤的诊断手段,也是纤维内镜的补充,但是其敏感性和特异性还需要进一步的研究。

磁控胶囊内镜技术与CT仿真内窥镜成像技术诊断老年胃部疾病的效果对比

目的:分析并比较用磁控胶囊内镜(MCE)技术与CT仿真内窥镜成像(CTVE)技术诊断老年胃部疾病的效果。方法:选取近年来在重庆市第五人民医院消化内科住院的、高度怀疑存在胃部病变的30例老年患者作为研究对象。分别采用MCE技术与CTVE技术对这些患者进行检查(两项检查之间应间隔24 h),观察其诊断结果的一致性,并比较用MCE技术与CTVE技术诊断其病情的准确率。结果:采用MCE技术与CTVE技术对这30例患者进行检查时,诊断结果的一致性较低。在采用MCE技术与CTVE技术对这30例患者中的男性患者、女性患者及总人群进行检查时,诊断结果的一致率均低于40%,Kappa系数最高仅为0.1834。通过对诊断结果进行Z检验可知,用MCE技术诊断这30例患者中男性患者及总人群胃炎、胃溃疡和胃息肉的准确率均高于用CTVE技术对其进行诊断的结果,差异有统计学意义(P<0.05);用MCE技术与CTVE技术诊断这30例患者中女性患者胃炎、胃溃疡及胃息肉的准确率相比,差异无统计学意义(P>0.05)。本研究中采用CTVE技术诊断胃息肉的准确率为0%。结论:与采用CTVE技术对老年胃部疾病患者的病情进行诊断相比,采用MCE技术对其病情进行诊断的准确性更高。

CT仿真内窥镜成像联合肿瘤标志物检测对胃癌的诊断价值

目的探讨CT仿真内窥镜成像(CTVE)联合血清肿瘤标志物检测对胃癌的诊断价值。方法选取62例胃癌患者和58例胃部良性病变患者,所有患者均接受了CTVE及血清肿瘤标志物检测,比较胃癌患者和胃部良性病变患者的血清肿瘤标志物水平,并以病理学检查结果为金标准,计算CTVE联合血清肿瘤标志物对胃癌的鉴别诊断价值。结果胃癌患者血清中的癌胚抗原(CEA)、糖类抗原724(CA724)水平均明显高于胃部良性病变患者,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。经CTVE检查,120例胃部病变患者中,胃癌65例,胃部良性病变55例;其中,漏诊胃癌7例,误诊胃癌10例。CEA、CA724及CTVE三者联合检测诊断胃癌的灵敏度为96.77%,特异度为89.66%,阳性预测值为90.91%,阴性预测值为96.30%,约登指数为0.86。结论胃癌患者血清中的CEA、CA724水平较高,CEA、CA724及CTVE联合检测可以提高对胃癌诊断的灵敏度和特异度。

计算机断层扫描仿真内窥镜成像技术对结直肠癌及其临床分期的诊断价值

目的探讨计算机断层扫描仿真内窥镜成像(CTVE)技术检查的微血管密度(MVD)在结直肠癌及其临床分期诊断中的应用价值。方法收集2017年1月至2021年12月张家口市第一医院收治的结直肠肿瘤患者的临床资料,所有患者均接受了CTVE检查。比较结直肠癌、结直肠良性肿瘤患者以及不同分期结直肠癌患者MVD的CTVE检查结果与病理学检查结果。以病理学检查结果为“金标准”,应用受试者工作特征(ROC)曲线分析术前采用CTVE检查MVD对结直肠癌的诊断价值,计算灵敏度、特异度、准确度等诊断效能指标,分析术前CTVE检查与病理学检查对结直肠癌及临床分期诊断结果的一致性。结果CTVE检查与病理学检查下结直肠良性肿瘤、结直肠癌患者的MVD比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。不同TNM分期结肠癌患者MVD的病理学检查结果、CTVE检查结果比较,差异均有统计学意义(P<0.01)。ROC曲线分析结果显示,CTVE检查下MVD诊断结直肠癌的曲线下面积(AUC)为0.918(95%CI:0.848~0.988),当约登指数为0.796时cut-off值为9.420,此时灵敏度为94.74%,特异度为84.85%,准确度为91.11%,标准误为0.036,对结直肠癌具有较高的诊断价值(P<0.01)。术前CTVE检查诊断结直肠癌临床分期的Kappa值为0.936,与病理学检查结果具有高度一致性(P<0.01)。结论CTVE技术通过检查MVD对结直肠癌与结直肠良性肿瘤的诊断和鉴别具有一定的应用价值,可准确评估术前结直肠癌临床分期,且具有无创、重复性好等优势。

内窥镜成像系统

现如今,医学仪器设计已经是多学科交叉的结晶,其发展与科技进步息息相关,随着多范围,多层次的高科技的开发和科学家的钻研,内窥镜在医用过程中,施行的内外科诊疗技术具有诸多优点,因此受到越来越多的医生和病人的欢迎。内窥镜可分为光学内窥镜、光纤内窥镜、电子内窥镜、CCD视频内窥镜、CMOS视频内窥镜、电动360°内窥镜。

CT仿真内窥镜成像质量分析

目的 分析并评价CT仿真内窥镜 (CTVE)在人体各部位临床应用的成像质量及其影响因素。方法 根据阈值模式将 143例CTVE成像分为 2大类 :低密度管腔CTVE(12 0例 ,包括自然充气管腔及被动充气管腔 )及高密度管腔CTVE(2 3例 )。应用 4级评分法评价 3组管腔CTVE图像在诊断可信性、伪影及图像总体质量之间的差异。统计方法应用非参数秩和检验 ,3组之间的总体差异用kruskalWallis检验 ,组与组之间的差异用WilcoxonW检验。结果 3组管腔CTVE图像的诊断可信性(χ2 =3.4,P >0 .0 5 )及图像总体质量 (χ2 =2 7.0 ,P >0 .0 5 )均无显著性差异 ,但两两比较 ,自然充气管腔CTVE的图像总体质量好于被动充气管腔 (Z =- 2 .4,P <0 .0 5 )。 3组管腔CTVE图像所见的伪影在总体上 (χ2 =2 7.0 ,P <0 .0 5 )及组与组之间 (Z =- 5 .2 2～ - 2 .2 5 ,P <0 .0 5 )均存在显著性差异 ,以高密度管腔的伪影最多 ,伪影等级最高 (2 0± 0 8)。常见的伪影与呼吸等运动、螺旋CT扫描参数选择不当及阈值调节不当等因素有关。结论 阈值的选择是影响CTVE图像质量的重要因素 ,多数CTVE图像上的伪影容易辨认 。

听骨链CT仿真内窥镜成像技术的临床应用价值

目的 探讨听骨链CT仿真内窥镜 (CTVE)成像技术的初步临床应用价值。方法 使用HiSpeedCT/i扫描机 ,层厚 1 0mm、螺距 1 0、骨算法、视野 9 6cm× 9.6cm、间隔 0 1mm重建 ,对 10例正常中耳和 2 1例临床怀疑中耳病变 (14例手术 )的患者进行CTVE成像。正常及异常中耳的观察阈值分别为 - 6 0 0～ - 2 0 0HU和 5 0～ 30 0HU。结果 CTVE能清楚显示正常听骨链的形态、大小及相互关系 ,锤骨、砧骨及锤砧关节的显示率为 10 0 % (38/38) ,镫骨底板的显示率为 32 % (12 /38) ,只有 2 1%(8/38)可以分辨镫骨的前、后脚 ;18例中耳炎患者中 12例胆脂瘤形成 ,CTVE上有不同程度的听小骨破坏。 1例中耳畸形显示听骨链发育异常。结论 CTVE是一种新的、非侵袭性的方法 ,能显示听骨链的立体影像 。

CT胃仿真内窥镜成像技术的临床应用

目的：探讨CT胃仿真内窥镜成像技术的原理、方法、临床应用。材料与方法：将螺旋(汀容积扫描数据通过软件功能重建出沿胃中轴行程一致的多幅胃腔内表面图像，并使用电影回放功能一次回放，获得仿真内窥镜效果，用此方法检查26例胃疾病患者和正常人，并与胃部钡餐、纤维内窥镜及手术所见对照研究。结果：CT胃仿真内窥镜获得类似纤维内镜显示胃壁或胃腔内病变形态的效果。结论：CT胃仿真内窥镜提供了一种无创伤性的诊断方法，可作为胃纤维内镜的补充手段，值得临床上推广应用。

胃部疾病中CT仿真内窥镜(CTVE)成像技术的价值分析

目的探讨胃部疾病中CT仿真内窥镜成像技术的诊断价值。方法对我院胃部疾病患者30例应用CT仿真内窥镜成像技术进行检测诊断。结果 CT仿真内窥镜成像技术诊断胃部疾病灵敏度为89.29%,特异度为100.00%,阳性预测值为96.15%。CT仿真内窥镜成像技术诊断下,对息肉性病灶、溃疡性病灶、以及弥漫浸润性病灶的检出率均与最终诊断结果对比无差异显著(P>0.05),不具有有统计学意义。结论应用CT仿真内窥镜成像技术诊断各类胃部疾病的临床优势确切,具有阳性检出率高,诊断灵敏度、特异度高的特点。

104耳鼓膜穿孔耳内窥镜电脑成像系统分析

目的 研究耳内窥镜电脑成像系统在鼓膜穿孔法医学鉴定中的价值。方法 用耳内窥镜电脑成像系统,观察已明确诊断97例患者的104耳鼓膜穿孔,并分析不同性质鼓膜穿孔特点。结果 在97例104耳鼓膜穿孔中,外伤性鼓膜穿孔70耳,左44耳,右26耳,均为单侧,以三角形、梭形、裂隙形为主,多发生在前下象限;炎症性鼓膜穿孔 34耳,左19耳、右15耳,单侧20例,双侧7例,以圆形、类圆形为主,多发生在后下象限。结论 两种鼓膜穿孔在耳别、形态、部位等指标上有明显差异;用耳内窥镜电脑成像系统观察鼓膜穿孔,其结果客观、准确,易保存,可为鼓膜穿孔的法医学鉴定提供依据。

OCT内窥镜驱动控制用微型压电马达的机电耦合动力学特性研究

针对光学相干成像技术(optical coherence tomography,OCT)内窥镜驱动控制应用要求,开发设计了直径1 mm、长度5 mm的微型压电马达。利用铁木辛柯梁模型和模态求和法推导马达定子在外部激励电压下的动态响应,结合Hamilton能量变分原理计算得到定子表面质点的模态振动位移和椭圆运动轨迹;进一步利用定转子接触模型和转子力矩平衡原理建立了微型马达的整体机电耦合动力学模型,仿真分析了不同参数对马达力矩-转速,力矩-效率以及负载特性等的影响。试验结果表明,当施加幅值30 V,频率21 kHz的激励电压时,马达转速随负载增加而减小,空载最大转速和力矩分别为400 r/min和2.4 mN·m,满足OCT内窥镜驱动控制应用要求。

跨尺度光学内窥成像技术

光学成像技术具备高分辨、多尺度、多维度、易集成以及低辐射等优势,在生物医学领域发挥重要的作用。在内窥镜领域,如何进行内窥图像信息的获取、处理及可视化是光学成像技术要解决的核心问题,在医学临床中获取内窥镜所观察部位的跨尺度图像有利于医师对于患者病情的诊断以及提升术中操作的精确程度。本文从跨尺度光学成像技术在内窥镜领域的应用入手,重点阐述了目前内窥镜临床中用于获取跨尺度图像的光学系统类型,包括跨尺度变焦光学系统、光纤扫描成像系统、多通道成像系统等,说明了这些跨尺度光学内窥镜系统如何获取跨尺度图像,并对跨尺度光学成像在内窥镜领域的未来发展做了展望。

基于超声电机的食道胶囊内窥镜光扫描机构

为了实现对食道的光学相干断层成像(optical coherence tomography,简称OCT)扫描,研制了基于直线超声电机轴向运动和旋转超声电机环向扫描的内窥镜光扫描机构。其中,直线电机采用New Scale Technologies公司的squiggle?压电直线电机;旋转电机为基于圆环形薄板面外弯曲模态的中空轴超声电机,利用有限元软件COMSOL Multiphysics优化了旋转电机尺寸,测得该电机在78.5kHz,60Vp-p驱动电压的激励下转速为4 200r/min,满足调制频率200kHz激光食道OCT扫描的要求。设计了包含镜头在内的内窥镜光扫描机构,加工的胶囊内窥镜原型直径为16mm,直线行程超过5mm。因为采用压电超声电机驱动,该医疗设备可以与核磁共振成像(magnetic resonance imaging,简称MRI)相兼容。

基于NICE分型的结直肠小息肉诊断临床研究

目的探讨基于窄带成像国际结肠内窥镜(Narrow-band Imaging International Colorectal Endoscopic,NICE)分型的结直肠小息肉诊断临床价值。方法选取2019年1月—2020年9月武汉科技大学附属汉阳医院内镜中心200例进行肠镜检查发现小息肉(直径≤10 mm)的患者作为研究对象。入院后,均行窄带成像(Narrow Band Imaging,NBI)放大肠镜检查,观察病灶位置、形态特征。与“金标准”病理检查相比,观察NICE分型标准下病灶分型情况及诊断灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值。结果200例患者镜下共发现248个小息肉样病变,分布于直肠45个(18.15%)、横结肠61个(24.60%)、升结肠58个(23.39%)、乙状结肠40个(16.13%)、降结肠44个(17.74%);隆起型125个(50.40%)、平坦型病灶123个(49.60%)。病理学检查结果显示,248个小息肉样病变中,良性病灶191个(77.02%),恶性病灶57个(22.98%)。与病理检查相比,观察NICE分型标准下检出病灶灵敏度96.49%、特异度98.43%、准确度97.98%、阳性预测值94.83%、阴性预测值98.95%。结论结直肠小息肉样病变诊断中应用NICE分型法效果理想,可鉴别诊断息肉性质,了解息肉具体特征。

磁共振胰胆管成像和经内镜逆行性胰胆管造影在梗阻性黄疸中的诊断价值比较

目的对照研究磁共振胰胆管成像(MRCP)与经内镜逆行性胰胆管造影(ERCP)对梗阻性黄疸的诊断价值及两种检查方法的相关性。方法有详尽、完整的手术及病理资料的梗阻性黄疸者132例。行常规MRI及MRCP,MRCP检查后48h内行ERCP检查。详细分析影像结果,并与手术及病理结果对比。结果MRCP结合MRI诊断准确率为93.9%,ERCP诊断准确率为86.4%。结论MRCP在梗阻性黄疸的诊断方面有明显的优势,可以替代ERCP作为常规检查方法。

大景深胶囊内窥镜光学系统设计

小肠肠道发病原因隐匿并且小肠存在大量褶皱,大景深光学系统有利于在诊断过程中获得更多的病理信息,而目前市面上的胶囊内窥镜光学系统景深较小。所提胶囊内窥镜光学系统在保证一定分辨率的同时,还可在7~100 mm大景深范围内有效成像。该系统视场角为100°,F数为5,在全视场范围内调制传递函数均大于0.35(在125 lp/mm频率处),在与之搭配的OV9734成像芯片上能够满足成像要求。并对该光学系统进行了公差分析,结果表明其在可加工范围内能满足常规生产与装调。