适用于CT薄层扫描和三维重建肝脏管道系统的灌注和铸型的建模研究

目的 :为系统研究肝脏的管道结构 ,建立适于薄层CT扫描和三维重建的肝脏标本管道系统灌注和铸型的方法 .方法 :肝门部保留完好的完整 1 4个肝脏 ,经预处理后 ,分别以含两种不同浓度的显影物质的灌注材料对各管道灌注 .灌注完好的肝脏标本经固定和铸型 ,置于模拟腹腔模具内 ,行CT薄层扫描 ,以最大密度投影法 (MIP)、表面覆盖显示法(SSD)进行肝脏管道结构的三维重建 .比较各管道的显影和三维成像情况 .结果 :肝脏标本预处理和灌注顺利 ,细小管道灌注充分 .肝脏标本CT扫描的层面管道结构清晰 ,在标本扫描的中间部位 ,门腔静脉 肝右 肝中和肝左静脉 ,左 右肝段的门静脉分支清晰可见 .三维重建各管道分支明确 ,立体感强 .结论 :肝脏管道系统灌注和铸型操作简单 ,适于肝脏薄层CT扫描和管道系统三维重建研究 ,是研究肝脏管道结构的较理想的方法 .

MRI、CT三维重建肝脏管道系统的灌注和铸型的建模

目的:建立MRI、CT三维重建肝脏管道系统的灌注和铸型的模型,研究灌注管道肝脏的薄层CT、MRI扫描. 方法:取肝门部保留完好的完整肝脏,经预处理后,分别以不同配方的灌注材料对各管道灌注,再经固定和铸型,置于模拟腹腔模具内,在接近肝脏的解剖位置状态下,行CT、MRI薄层扫描,所得图像和数据进行肝脏管道结构的三维重建. 结果:肝脏标本灌注、铸型方法科学,灌注材料不影响标本的扫描.肝脏标本CT扫描的层面管道结构清晰,三维重建,各管道的立体感强,在标本扫描的中间部位,分别可见肝右肝中和肝左静脉,左右肝段的门静脉分支. 结论:肝脏管道系统的灌注和铸型是研究肝脏管适结构的较理想的方法.

基于改进GA的肝脏管道个性化建模方法

针对传统肝脏管道建模技术需要根据每个人的不同信息多次建模的问题,本文将分形几何的思想引入肝脏管道建模,用模拟动态生长的迭代方法构建了肝脏管道的骨架结构,提出了一种基于改进遗传算法(GA)的肝脏管道个性化建模方法.首先,初始化骨架个体库后即开始进行新集合的适应度评估;然后,判定骨架线样本是否已存在于个体库中,若已存在则取出该个体的适应度,若不存在即可开始计算该个体对应的适应度;最后,将计算出的结果和该个体本身加入到个体库中.实验证明,该方法可以有效地用于虚拟手术中肝脏管道的三维重建,能够满足医生对病人管道模型的互动操作要求,具有一定的实用性.

肝脏管道供血分布及残肝体积的计算

在肝切除、肝移植等手术计划中,精确地计算残肝体积至关重要,它能够直接影响到手术的成败.文中结合临床上肝外科手术的术式,提出了能够实时、准确地计算出基于肝脏管道供血分布的残肝体积的算法.首先基于个体化肝脏CT数据,通过分割和细化2个步骤建立肝实质三维模型及肝内管道的抽象树状模型;在此基础上,通过人机交互灵活地选定肝内管道分支数目和分支起点,并基于多背景距离变换计算肝脏供血分布和各部分所占比例,从而得到准确的残肝体积.实验结果表明,该算法计算速度快,对肝切除结果的模拟和计算精度能满足实际临床需求,可为手术计划提供指导依据.

肝脏管道参数化三维建模方法研究

为了提高虚拟手术的模拟价值,方便血管管道的医学研究,通过分析管道结构以及几何形态的相似性,将树木等多分枝物体的三维参数化建模思想应用于血管管道的三维建模上,在肝脏门静脉三维骨架提取的工作基础上研究了一种以B样条曲线为基元重建肝脏管道模型的方法。血管三维形态由广义柱模型来定义,以B样条曲线进行空间骨架线的三维拟合,绘制出以特征点为圆心且垂直于切线的横截圆,根据横截圆上的轮廓点进行表面重构绘制出血管管道。实验结果表明,利用该方法可以对重建的血管管道模型进行实时操控、变形及编辑,直观方便,对于需要用户进行频繁交互的虚拟手术有重要的指导意义。

基于广义势场的肝脏管道骨架可视化方法研究

为了使复杂的肝脏血管管道结构易于重建及分析,提出了一种基于广义势场的三维骨架化方法。通过构建斥力场源计算三维势场值,检测矢量场的关键点,从而得到血管管道的核骨架,再利用OpenGL进行可视化。结果表明,该方法所提取的骨架具有较好的光滑性、单体素宽和连通性,对后续的肝脏管道数学模型建立、肝脏管道形态结构的三维重建具有一定的指导意义。

一种基于ITK和VTK的肝脏管道自动分级算法

肝脏管道的分级是肝脏管道分支类型判定、管道变异情况分析的重要步骤,是针对性地制定个性化手术方案,从而降低肝切除手术风险的前提.基于ITK(insight segmentation and registration toolkit)和VTK(visualization toolkit)设计了一种肝脏管道自动分级的算法,实现了肝脏CT序列的管道自动提取、管道细化、管道拓扑建模以及管道分级的功能,最后用不同的颜色将不同级别的管道进行三维显示,便于医生更直观地对肝脏的管道系统的形态及结构进行分析,为制定术前手术计划提供帮助.

肝脏管道系统灌注后薄层CT扫描和三维重建的研究

目的 建立肝脏管道系统灌注和铸型的模型 ,研究肝脏管道系统灌注后CT薄层扫描图像三维重建成像方法。方法 肝门部保留完好的完整肝脏 ,经预处理后 ,分别以不同配方的灌注材料和显影物质对管道灌注、固定和铸型。肝脏标本置于模拟腹腔模具内行CT薄层扫描 ,以最大密度投影法 (MIP)、表面覆盖显示法 (SSD)和电脑处理法进行肝脏管道结构的三维重建。结果 14个肝脏标本的管道系统灌注和铸型 ,所有管道显示良好。 9个肝脏标本薄层CT扫描层厚 1 0mm ,共计2 5 14张 ,平均 2 79张。 5个肝脏标本薄层CT扫描层厚 3 0mm ,共计 5 12张 ,平均 10 2张。MIP三维重建图像肝内肝静脉系统和门静脉系统清晰。SSD三维重建图像显示很强的立体感。电脑处理法建立肝实质和肝静脉系统三维图像。通过不同层面的旋转 ,可获得肝实质和肝静脉系统各种形态的立体图像。结论 肝脏管道系统灌注和铸型标是实用的 ,MIP、SSD和电脑处理法的三维重建图像清晰 ,是研究肝脏管道结构较理想的方法。

应用放射造影术进行肝脏数字化及其管道三维重建的研究及意义

目的探索应用放射造影术进行数字化虚拟肝脏及其管道三维可视化重建研究。方法采用4例新鲜肝脏标本进行聚乙烯醇-氧化铋造影填充剂管道灌注,经64层螺旋CT无间断连续扫描后,获得肝脏断层图像数据集加以数字化处理,利用Mimics10.01、3D-Doctor、Amkira4.1等电脑软件,构建数字化虚拟肝脏模型及其管道三维可视化重建,并对其各管道进行图像质量评估。结果①4例标本灌注全部满意,管道连续、饱满圆滑、无伪影,构建的数字化肝脏可视模型,其形态逼真,能随意旋转、放大和缩小;肝内管道系统的空间结构与外形的三维关系显示清晰,将肝脏外形与内部管道透明成像显示,可进行虚拟肝切实验;②肝内管道显影清晰,肝静脉显示级数为11.7±0.81,门静脉显示级数为11.8±0.76,胆管显示级数为10.1±0.98,肝动脉显示级数为10.2±0.98;管道三维重建图像质量平均优秀率依次为:96.21%、97.05%、97.63%、97.82%;肝内管道图像平均优秀率为97.18%。结论应用放射造影术,结合螺旋CT扫描可获得精确完整的肝脏数据资料,构建出理想的数字化虚拟肝脏及管道模型,图像质量高、空间立体感强烈,可进行临床术前虚拟肝切实验及数字化网络教学应用。

应用放射造影术进行肝脏数字化及其管道三维重建的研究

目的:探索应用放射造影术进行数字化虚拟肝脏及其管道三维可视化重建研究。方法:采用4例新鲜肝脏标本进行聚乙烯醇-氧化铋造影填充剂管道灌注,经64层螺旋CT无间断连续扫描后,获得肝脏断层图像数据集加以数字化处理,利用Mimics10.01、3D-Doctor、Amkira4.1等电脑软件,构建数字化虚拟肝脏模型及其管道三维可视化重建,并对其各管道进行图像质量评估。结果:(1)4例标本灌注全部满意,管道连续、饱满圆滑、无伪影,构建的数字化肝脏可视模型,其形态逼真,能随意旋转、放大和缩小;肝内管道系统的空间结构与外形的三维关系显示清晰,将肝脏外形与内部管道透明成像显示,可进行虚拟肝切实验;(2)肝内管道显影清晰,肝静脉显示级数为(11.7±0.81),门静脉显示级数为(11.8±0.76),胆管显示级数为(10.1±0.98),肝动脉显示级数为(10.2±0.98);管道三维重建图像质量平均优秀率依次为:96.21%、97.05%、97.63%、97.82%;肝内管道图像平均优秀率为97.18%。结论:应用放射造影术,结合螺旋CT扫描可获得精确完整的肝脏数据资料,构建出理想的数字化虚拟肝脏及管道模型,图像质量高、空间立体感强烈,可进行临床术前虚拟肝切实验及数字化网络教学应用。

Surgical management of non-parasitic hepatic cyst with biliary communication: a case report

Non-parasitic hepatic cysts with biliary communication are rare. qhe clinical symptoms involved are not specific to this condition, thereby making diagnosis difficult and treatment controversial. Here, we report a case of 70-year-old woman complaining of abdominal satiety, combined with non-specific pain in the right upper quadrant, qhe abdominal contrast-enhanced MR.I-scan revealed a large and thick-walled septus cystic lesion in the liver. During operation, the biliary fistula was confirmed in the cyst cavity. A silica gel tube was inserted via the cystic duct for cholangiography, which demonstrated communication between the cyst and biliary tract. We performed wide-scale cyst wall resection; the biliary fistula was completely repaired by the closure of communicated bile ducts. The postoperative course was uneventful, and the patient was discharged with no sign ofcholangitis or any other symptoms. The novel surgical management via wide resection of the cyst wall and closure of biliary communication proved to be an adequate and effective procedure for treating nonparasitic hepatic cysts with biliary communication.