CT数字化三维重建模型在肾上腺切除术中的应用研究

目的:探讨CT数字化三维重建模型在腹腔镜下肾上腺切除术中的应用效果。方法:选取30例肾上腺肿瘤患者作为研究对象,采用回顾性分析法分析所有患者的临床资料信息,根据患者采用的治疗方式不同分为对照组和观察组,每组患者15例,对照组使用CT图像进行术前规划和术中应用,观察组依据CT数据,于术前完成肾上腺肿瘤的三维重建,并使用三维模型进行术前规划和术中应用。统计各组的手术时间及出血量。结果:对照组手术时间76.34±14.17min,观察组手术时间60.63±8.58min。观察组手术需要时间显著低于对照组,差异具有统计学意义(P <0.05);对照组手术中出血量约85.66±61.56ml,观察组出血量约65.78±25.65ml。观察组估计出血量明显少于对照组,差异具有统计学意义(P <0.05)。结论:应用CT数字化三维重建模型能够有效减少腹腔镜下肾上腺切除术手术时间,并降低术中出血量,值得临床推广。

CT血管造影数字化三维重建技术设计股前外侧穿支皮瓣在下肢大面积软组织缺损患者中的应用效果

目的分析CT血管造影数字化三维重建技术设计股前外侧穿支皮瓣在下肢大面积软组织缺损患者中的应用效果。方法将80例下肢大面积软组织缺损患者分为观察组和对照组,各40例。观察组术前采用CT血管造影数字化三维重建技术进行皮瓣设计并指导手术操作,对照组术中采用多普勒超声辅助设计皮瓣后进行皮瓣移植。比较观察组穿支血管的术前CT血管造影数字化三维重建技术测量结果与术中实际测量值。比较两组患者术后4周的皮瓣成活率、皮瓣并发症发生率、供区并发症发生率及移植皮瓣区的感觉功能。结果观察组术前CT血管造影数字化三维重建技术测量的穿支起始点直径、穿支起始点至髌骨上缘直线距离、穿支起始点至大腿外侧缘直线距离与术中实际测量值的差异均无统计学意义(均P>0.05)。术后4周,观察组患者皮瓣并发症发生率低于对照组,移植皮瓣区的感觉功能优于对照组(均P<0.05),而两组患者的皮瓣成活率和供区并发症发生率差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论术前采用CT血管造影数字化三维重建技术可以准确了解旋股外侧动脉分支及穿支血管的解剖学特点,以此设计穿支皮瓣进行逆行股前外侧穿支皮瓣移植可维持皮瓣良好血运,降低术后皮瓣并发症发生率,利于移植皮瓣区感觉功能的恢复。

数字化重建技术在腰椎经椎弓根置钉三维CT影像解剖学研究中的应用

目的探讨数字化重建技术在腰椎经椎弓根置钉三维CT影像解剖学研究中的应用价值。方法选取2020年1月—2022年1月120例腰椎骨折患者,收集其CT影像,以DICOM格式导入Mimics 17.0中,进行图像处理和三维模型重建,测量椎弓根宽度、高度和虚拟皮质骨钉道螺钉直径、长度、下倾角、外旋角,并对其进行分析。结果椎弓根宽度从L_(1~5)呈增大趋势,不同节段间比较差异有统计学意义(P<0.05);椎弓根高度L_(4)与L_(5)节段比较差异无统计学意义(P>0.05),余节段两两比较差异有统计学意义(P<0.05);男性L_(1~5)节段椎弓根宽度、高度均大于女性(P<0.01)。虚拟皮质骨钉道螺钉直径及钉尾间距L_(2~5)呈显著增大趋势,L_(1)与L_(2)节段比较差异无统计学意义(P>0.05),余节段两两比较差异有统计学意义(P<0.05);同一椎体左右两侧虚拟皮质骨钉道螺钉长度、直径、钉尾间距、外旋角、下倾角比较差异均无统计学意义(P>0.05);男性L_(1~5)节段皮质骨钉道螺钉长度均长于女性(P<0.05,P<0.01)。结论数字化重建技术可指导制订腰椎骨折患者个性化椎弓根置钉方案,为不同节段、不同性别患者手术设计提供解剖学依据。

基于CT增强连续扫描数据的颅面部血管三维重建数字化模型

背景:通过三维重建技术,可以对人体的任何一个部位进行可视化观察,但国内外基于个人PC的颅面部血管三维重建研究报道尚少。目的:探讨基于CT增强扫描数据重建颅面部血管三维数字化模型的方法及其应用价值。方法:选择1例经CT增强连续扫描检查的健康志愿者数据集,以DICOM格式导入Mimics10.01软件,运用阈值选取技术、手动编辑技术、三维区域增长技术对颅面部血管进行三维重建。结果与结论:获得了颅面部血管的三维数字化模型。该模型可以进行任意缩放和任意角度旋转,可显示不同结构间的毗邻关系和空间构象,并可进行三维的距离、角度测量。提示在PC上应用Mimics软件可以方便快捷地建立颅面部血管的三维数字化模型,为人体解剖学教学、临床神经外科、口腔颌面外科和影像诊断学提供了形态学参考,并为后期的虚拟手术奠定了基础。

基于NeRF的树木数字化重建

我国有数量巨大的古树和城市大树,如何合理构建树木数字化模型,是评估树木抗风能力和安全性的重要前提。鉴于风向的多变性,需要基于该模型能够从任意角度获得树木树冠的各项数据。由于激光雷达价格高昂、专业性强,不便于大规模推广,采用便宜、简便的手机拍摄树木图像。鉴于传统的图像三维重建技术不适合树木这样结构复杂、高反射率、多孔的物体,采用NeRF(神经辐射场)技术,利用体素进行模型体渲染,对树木进行三维数字化重建,为从任意角度获得树木图像和树冠参数打下基础。同时,采用NeRF的instant-ngp加速算法,分析研究了背景、光照条件、图像数量等因素对建模质量的影响。研究结果表明,基于NeRF的树木数字化重建方法能有效避免传统三维重建的空洞、变形等问题,是一种可行的树木三维数字化模型构建方法。

基于CT数据的正常胎儿骨骼数字化三维重建模型的建立及价值

目的构建基于CT数据的正常胎儿骨骼数字化重建三维模型,对该方法在胎儿骨骼发育异常产前诊断中的应用价值进行初步探讨,为异常胎儿骨骼研究设立对照。方法对2例自愿参加研究的计划生育引产孕妇(1例妊娠26+2周,1例妊娠27+4周)产前行腹部CT扫描,利用CT自带软件(MIP法及VRT法)对胎儿骨骼进行重建,同时将Dicom原始二维断层图像数据集导入Mimics 10.01软件进行胎儿骨骼三维重建,观察胎儿骨骼情况,并对各种重建方法的重建效果进行初步比较。结果利用CT自带软件及Mimics 10.01软件重建获取的胎儿骨骼数字化模型均可清楚地显示胎儿骨骼情况,以VRT重建法及Mimics10.01软件重建模型的效果更佳,重建模型不仅可以任意比例缩放和任意角度旋转以显示骨骼间的毗邻关系和空间构象,且可对其进行任意径线和角度的精确测量。结论基于CT数据,利用VRT重建法及Mimics10.01软件均可方便快捷地建立出逼真清晰的胎儿骨骼数字化三维模型。对于超声检查不能明确诊断的骨骼发育异常胎儿,必要时可以辅以CT检查并对胎儿骨骼进行三维重建以进一步明确诊断。

CT三维重建在隐匿性肋骨骨折患者诊断中的应用研究

目的 研究CT三维重建在隐匿性肋骨骨折(ORF)患者诊断中的应用。方法 选择2021年5月至2023年5月在我院治疗的75例(133处)ORF患者。所有患者均进行数字化X线摄影(DR)、多层螺旋CT(MSCT)检查。比较DR与MSCT对ORF检出率,比较MSCT中不同重建技术对ORF检出率。结果 MSCT对ORF检出率高于DR,差异有统计学意义(P <0.05);容积再现(VR)、多平面重建(MPR)、曲面重建(CPR)对ORF检出率高于最大密度投影(MIP),MPR、CRP对ORF检出率高于VR,差异有统计学意义(P <0.05);MPR、CRP对ORF检出率比较,差异无统计学意义(P> 0.05)。结论 与DR相比,MSCT对ORF检出率更高,CT三维重建中MPR、CRP能够为ORF诊断获取更多的信息,有利于提高ORF检出率。

3D数字化模型在法医人类学教学中的应用探讨

法医人类学是一门理论与实践紧密结合的法医专业学科,然而法医人类学传统教学存在明显的限制,主要有标本紧张、直观性差等,上述问题导致学生上课积极性不高,对重难点知识理解困难,理论实践相互脱节,无法完全达到课程培养目标。3D数字化模型立体感强,可随意旋转缩放,能够清晰展现骨结构形态与差异,为学生提供更直观、清晰的学习体验,帮助学生更好地理解和掌握法医人类学知识。文章探讨如何将3D数字化模型合理融入法医人类学教学,在教学场景、模型获取及课后反馈等方面进行设计,分析3D模型融入法医人类学教学的优势和应用挑战,以期提高教学质量,实现较为理想的教学效果。

基于中国数字化人体的支气管树三维模型构建及纤维支气管镜手术模拟仿真

目的构建人体肺支气管树详细的三维数字化结构,并进行虚拟仿真和3D打印,为纤维支气管镜手术虚拟仿真提供精准的形态学资料。方法选择中国数字化人体CVH1,2,5,6胸部的断层解剖图像,使用AMIRA软件对肺和支气管树进行分割并三维重建,使用Cinema 4D软件平滑,构建交互式3DPDF模型,并进行3D打印,创建虚拟纤维支气管镜手术仿真模型。结果我们构建了4例详细的肺支气管树三维数字化模型,包括3例成人,1例儿童,展示了人体支气管树3~6级分支,4级与6级分支数都为上一级分支数两倍左右,左肺段支气管为8段,6级支气管分支数为63.8±3.6,右肺段支气管为10段,6级支气管分支数为63.8±3.6,左右肺6级支气管数比为0.79。支气管最长长度均位于左叶,儿童管腔直径均小于3例成人的管腔直径。结论支气管树的三维数字化模型、3D打印模型、3D-PDF和手术虚拟仿真软件,提高了对支气管树解剖学和发育生物学的认识。我们认为,左肺的B1+2和B7+8段支气管为单独的段支气管,而不是两段合并的段支气管,此研究为临床解剖学教学和纤维支气管镜手术虚拟仿真提供了形态学基础。

数字化导板和三维模型在儿童髁状突骨折重建中的应用

探讨和总结数字化导板和三维模型在儿童髁状突骨折重建中的应用价值及疗效。在儿童髁状突骨折重建中应用数字化导板和三维模型,可以使骨折复位精确,显著缩短手术操作时间,减少传统手术创伤,具有较高的临床应用价值。

高精度数字化三维牙颌模型重建系统的研制

目的 :开发和研制 1种具有高精度的牙颌模型数字化三维重建系统。方法 :采用自行开发和研制的先进层析扫描技术 ,获得数字化正畸用牙颌模型的STL文件 ,并在此基础上开发软件建立起包含正畸所需牙颌分析诊断用信息的ODS文件 ,完成牙颌畸形的诊断、计算机辅助设计和矫治模拟等功能。结果 :系统具有较高的精度和良好的可重复性 ,系统的牙颌模型分析诊断用软件可以实现基于数字化牙颌模型的模型分析、指标测量以及初步诊断等功能。结论 :基于层析扫描的牙颌模型数字化技术精度高 ,获取信息完整 ,是

基于激光扫描与CT建立带牙根的三维数字化牙颌模型

目的基于激光三维扫描牙颌模型,结合临床头部CT资料,建立包含牙根的数字化牙颌模型,记录牙冠和牙根解剖形态结构以及空间位置变化。方法 1例牙列正常成年女性,头部CT数据利用Mimics11.0软件建立口腔内单独牙齿和整个上下牙列三维数字化模型;三维激光扫描仪分别扫描上下颌石膏模型及其咬合关系,在GeoMagic10.0软件中,结合CT重建的单独牙齿的三维数字化模型,重构带有牙根的牙列三维模型,同时实现上下颌三维模型符合口腔实际咬合关系的位置恢复。结果重建了带有牙根的三维数字化上下颌牙列模型,不仅清晰显示牙冠的解剖特征、牙列的排列、牙根的形态和位置关系,并且准确恢复了上下颌牙列的咬合关系。结论在正畸治疗过程中,利用激光三维扫描及CT数据建立带有牙根的三维数字化牙颌模型,不仅可以显示牙冠牙根的解剖形态结构,还能够监测牙冠和牙根的移动情况,便于指导治疗进程,评价治疗效果。

MSCT三维重建、数字化X线摄影对多发性肋骨骨折的诊断价值对比

目的对比MSCT三维重建、数字化X线摄影对多发性肋骨骨折的诊断价值。方法回顾性分析本院2017年5月至2019年9月收治的80例多发性肋骨骨折患者的临床资料。将数字化X线摄影及MSCT的诊断结果进行讨论和分析,对比经数字化X线摄影、MSCT检查对多发性肋骨骨折的诊断准确率。结果80例多发性肋骨骨折患者经数字化X线摄影诊断出65例,漏诊15例,诊断准确率为81.25%;经MSCT检查诊断出76例,漏诊4例,诊断准确率为95.00%。MSCT检查对多发性肋骨骨折的诊断准确率显著高于数字化X线摄影,两者比较差异具有统计学意义(P<0.05)。结论数字化X线摄影和MSCT检查均可有效地显示多发性肋骨骨折的影像学特点,但MSCT三维重建技术可多角度、立体、清晰地显示骨折情况,术后复查CT可全面评估手术效果。

MRA与CTA腹盆腔血管数字化三维模型的构建及对胎盘植入诊治效果的对比研究

为探索通过磁共振血管成像(MRA)和三维CT血管造影(CTA)原始图像构建腹盆腔血管数字化三维模型并评估这两种方法在胎盘植入诊治中的应用效果,选取2018年1月~2019年1月在我院经临床综合诊断为胎盘植入的产妇40例为观察对象,按照随机数表法分为2组,对照组行CTA、观察组行MRA指导临床介入手术治疗。统计两组患者的腹盆腔血管三维模型血管清晰显示率及患者进行胎盘植入介入手术的X线辐射剂量、造影剂使用剂量等指标,并统计患者术后并发症的发生率。结果显示,两种成像方法均可较为清晰地显示一至三级动静脉血管,并可基本完整地重建显示其形态及走行。对骶前静脉的显示情况,CE-MRA成像方式明显优于CTA成像方式(P<0.01)。观察组术中介入时间、曝光时间、X线辐射量、造影剂剂量、造影剂速率均低于对照组(P<0.05),并发症发生率显著低于对照组(P<0.01)。此结果说明基于MRA的腹盆腔血管数字化三维模型可清晰显示一至四级动静脉血管,更适用于胎盘植入的诊断和介入治疗。

基于BIM技术及三维激光扫描的建筑模型重建中的应用分析

文章分析了基于BIM技术和三维激光扫描技术的建筑模型重建的应用。该技术可以提高建筑模型的准确性和可靠性,使设计、施工、运营等全过程的数字化管理更加高效。同时,其也能够快速地获取建筑物的三维数据,并将这些数据转化为数字化的建筑模型。

基于参数模型和法线推理的单视图三维人体隐式重建

为了克服单视图三维人体重建中出现的伪影及肢体残缺现象,提出了一种基于参数模型和法线推理的三维人体隐式重建算法(Parametric⁃Model and Normal Inference,PMNI),该方法能够从单一RGB图像重建出包含服装的三维人体。网络的输入仅为一张包含人物全身的RGB图像,首先基于图卷积神经网络预测对应的SMPL参数模型,接着基于条件GAN(Generative Adversarial Networks)网络生成人物的后视图像,并分别从前后视图中提取法线特征,最后将它们作为深度隐式函数的额外参数辅助训练。实验结果表明,相较于传统方法,该方法有效提升了重建结果的整体质量和表面细节。得益于参数体和法线作为先验,该方法也可以很好地处理一些复杂人体姿态。

基于MRI建立膝关节前交叉韧带三维数字化模型

背景:近年来有关膝关节前交叉韧带三维数字化模型的研究在国外发展迅速,但在国内,未见对包括全膝关节及前交叉韧带在内的三维数字化模型进行基础解剖研究的报道。目的:评估运用MRI二维图像及MIMICS软件建立膝关节及前交叉韧带三维数字化模型的真实性及可靠性。方法:选择20例新鲜成人尸体正常膝关节标本,利用MRI对标本进行二维扫描,获得层厚为1.0mm的连续图像资料,将该资料以DICOM格式导入计算机并利用MIMICS软件进行三维重建,建立包括股骨远端、胫骨近端、前交叉韧带、半月板、髌骨及腓骨等在内的双膝关节三维实体数字化模型,利用测量软件测量相关指标;同时对尸体标本进行解剖并测量膝关节前交叉韧带的相关参数,与模型所测指标行配对比较。结果与结论:尸体标本测量数据与三维实体数字化模型测量数据的结果差异均无显著性意义(P>0.05)。提示利用MRI采集获得的人体膝关节及前叉韧带图像数据可以建立较为真实可靠的膝关节及前交叉韧带三维实体数字化模型。

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。

数字化三维重建技术在下腔静脉变异研究中的运用及意义

目的:探讨数字化三维重建技术在下腔静脉变异中的应用及其意义.方法:选取行腹盆腔CT血管成像(CTA)的患者475例,利用Mimics软件构建腹、盆腔血管三维模型,三维旋转观察,记录下腔静脉走行变异情况,并在三维模型上测量变异走行具体值.结果:显示1例胎盘植入患者伴有左下腔静脉变异,变异的下腔静脉沿腹主动脉左侧上行10.3cm后,于肠系膜下动脉根部上方1.1cm处斜向右上,跨越腹主动脉前方转为右侧上行.1例盆腔包块患者伴有双下腔静脉变异,左下腔静脉向上直行9.7cm后,于肠系膜上动脉根部下方向右上方斜行3.9cm与右下腔静脉汇合成一干.右下腔静脉向上直行11.6 cm后与左下腔静脉汇合.结论:利用数字化三维重建技术构建的3D模型可以更加直观立体展现下腔静脉走行及其与腹主动脉间的关系,对术前诊断下腔静脉变异类型、术中提示手术医生注意下腔静脉变异位置以免误伤具有重大意义.

中国数字化可视人女性盆腔的计算机三维重建

目的:建立中国女性盆腔三维可视化数字模型。方法:应用中国女性数字化可视人体数据集,在微机上对女性盆腔内主要脏器结构进行计算机三维重建及立体显示。结果:重建出女性盆腔内包括骨盆、骶椎椎间盘、主要血管(髂内动、静脉,髂外动、静脉)、输尿管、膀胱、尿道、卵巢、子宫、阴道、结直肠、股骨共12个解剖结构的三维图像。上述结构可单独显示,也可整体显示,图像还能转动任意角度进行观测,清楚地显示女性盆腔内主要脏器结构的空间立体位置关系。结论:本研究实现了对女性盆腔内主要脏器结构的可视化,为妇科疾病的临床辅助诊断、手术提供了参考,也可用于解剖教学和进一步的科研平台。