三维医学可视化放射治疗计划软件系统

介绍三维医学可视化放射治疗计划软件系统的设计与实现,包括医学图像数据库,CT图像的三维重建,X刀立体定向适形放射治疗计划系统等,系统将计算机技术与生物医学工程相结合,提供了科学的可视化治疗,工为完善该领域技术做了一定的工作。     

基于MC算法的CT图像三维重建

医学图像三维重建利用二维医学图像序列重建出三维模型,为医生提供直观、全面、准确的病灶和正常组织信息.采用VTK库进行医学数据可视化,分析了VTK可视化工具包的机制,介绍了MC算法的机理与实现过程.基于MC算法,使用三维可视化工具包VTK结合VC 6.0对基于DICOM格式的CT图像序列进行三维重建,并给出了实验结果.重建结果表明,采用VTK进行医学图像三维重建可以帮助医生明确诊断和制定正确的手术方案.     

医学CT断层图像三维重建的Matlab实现方法

介绍了运用Matlab软件进行CT断层图像的三维重建的原理及实现方法.运用计算机图形学和图像处理技术将计算机断层扫描(CT)等成像设备得到的人体断层二维图像序列,在计算机中重建成三维图像数据,并在屏幕上形象逼真地显示人体器官的立体视图.可以对重构出的器官图像进行诸如旋转、缩放等操作,重建方法简单,显示效果良好.     

CT三维重建术在颌面骨疾病的临床应用

目的 :探讨CT三维重建术在颌面骨疾病的应用价值。方法 :对病变部位行薄层(1～2mm或3mm叠加)连续扫描 ,对所得图像行三维重建 ,根据临床角度摄片 ;并将图像与结果和CT断层与X平片的图像与结果比较。结果 :CT三维重建术能够将病变部位的在三维解剖影像和毗邻骨组织关系的信息提供给临床医生 ,而获得多而准确的信息。结论 :在颌面骨疾病的诊断和治疗上CT三维重建术有优于其他影像学辅助性诊断方法的价值 ,应用前景较好。     

计算机断层扫描技术在混凝土细观力学中的研究进展与热点分析

混凝土作为一种典型非均质多相材料,其宏观性能取决于细观乃至微观结构组成及各组分基本物理力学性能,计算机断层扫描(computed tomography, CT)技术因其无损、高效及高精度等特点,在混凝土细观力学研究中有着得天独厚的优势。综述了光学技术、声波技术及CT技术在混凝土细观力学试验中的研究进展,对比了三者的优势与局限性;从图像获取、图像处理、三维重建与模型建立等3个步骤详细论述了基于CT图像的混凝土细观模型建立;利用CiteSpace软件可视化分析CT技术在混凝土细观力学中的研究热点;对CT技术与数字图像技术在混凝土细观力学的研究进行了总结与展望。     

医学CT图像三维可视化系统的研究与开发

为开发符合医学数字成像与通讯(DICOM)标准的医学计算机断层扫描(CT)图像三维可视化系统,探讨了DICOM文件系统的结构和解析方法、医学CT图像窗宽/窗位调节技术及其三维可视化算法,描述了系统的结构和各功能模块的实现方法.通过对医学CT图像三维可视化软件的开发,比较了表面绘制和体绘制的特点,成功而有效地实现了符合DICOM标准的医学CT图像的三维可视化,为影像诊断提供了形象直观的技术方法,具有广泛的临床应用价值.     

基于深度学习的腹部多器官图像分割

CT扫描是临床上腹部相关疾病诊断的常规检查方式,通过CT,医生能对腹部的器官结构和组织病变结构产生更加直观的观察,从而提高了疾病诊断的准确性,因此,精准地对CT图片进行图像分割有着非常重要的临床价值.传统的分割算法针对腹部形变较大、体积较小且组织边缘模糊的器官分割效果相对较差.为此,该文提出了基于改进nnUNet腹部多...     

医学图像可视化系统的设计与实现

作者介绍了一种自主开发的医学图像可视化系统，并详细讨论了其相关核心技术．该系统通过DICOM3．0接收来自CT，MRI等成像设备的图像，并对CT，MRI等医学图像进行二维和三维可视化和各种交互操作．运行结果表明，该系统可广泛应用于临床诊断、远程诊断及手术模拟等领域．     

基于分割MC算法的超声影像三维重建方法

为了克服传统MC(marching cubes)算法对空间所有体素进行处理时执行效率不高和分割阈值难以确定的缺点,提出了一种基于分割MC算法的超声影像三维重建面绘制方法。它将分割后的超声图像作为分割MC算法的输入,利用分割结果构造等值面,提高了三维重建的速度和质量。运用可视化开发包(VTK),采用该算法对超声图像的肝脏肿瘤及周围组织器官(血管)进行了三维重建。实验结果表明:采用分割MC算法进行三维重建的速度均在20s以内,精度高,满足临床快速性及高精度要求。该方法已经在肝癌微创治疗中获得成功的临床应用。     

人体脊柱腰椎节段三维有限元建模

为了探讨人体脊柱腰椎节段三维重建方法,利用逆向工程软件Mimics（Materialise＇s Interactive MedicalImage Control System）,结合CT断层扫描图像,重建人体脊柱腰椎节段三维几何模型。经ANSYS转化建立脊柱腰椎L1-3的理想三维有限元模型,在Mimics中对所建立的有限元模型赋材质,实现了非均匀材质的骨组织赋值问题。该腰椎节段三维有限元模型高度模拟腰椎结构与材料的特性,具有结构完整、空间结构的测量准确度高、单元划分精细、重点突出等优点。本模型可进行任意旋转观察,可任意切割,并可通过调整模型几何及材料参数,施加不同的载荷与边界条件以模拟不同实验状态并能够以不同的文件格式输出,可用于计算机辅助设计、快速成型、有限元分析等领域。     

基于平行PI线段的平行束CT重建

为了研究基于PI线段的反投影滤波重建方法在CT(computed tomography)系统中的应用,提出了一种基于平行PI线段的简化的平行射束重建算法。该算法首先对平行X射线束产生的投影数据进行微分,然后把这些微分后的数据反投影到一系列的平行PI线段上,最后沿着PI线段的方向对反投影数据进行Hilbert滤波,即得到重建图像。利用Shepp-Logan模型进行计算机数值模拟实验,得到了该算法和传统的滤波反投影算法的对比结果。利用微焦点X射线CT的投影数据进行重建,得到了实际数据下的重建图像。实验结果表明,该简化算法能够进行精确重建,可以应用于实际的CT系统。     

基于双字典自适应学习算法的低采样率CT重建

在医疗诊断中,稀疏采样能减少CT扫描过程中辐射对患者的伤害.但直接对稀疏采样后的投影数据进行重建,会使CT重建后的图像出现失真、伪影等问题.为保证低采样率下重建图像的质量,提出了双字典自适应学习算法,参照Sparse-Land模型的双字典学习框架,将K-SVD算法与双字典学习算法框架相结合得到补全投影数据,利用FBP算法进行重建得到高质量的重建图像.实验结果表明,在低采样率下使用所提方法进行CT重建的图像质量优于COMP双字典学习算法和MOD双字典学习算法,并且此方法有效提高了CT图像重建在低采样率时的性能.     

基于小波变换的医学图像融合及基于体数据遍历算法的三维重建

在临床的实际应用中，基于小波变换的单模态的医学图像中的计算机断层造影术(CT)和核磁共振图像(MRI)之间的数据融合提供了更丰富的信息．融合图像的3D(threc dimensional)重建采用表面绘制方式，所用的一种体数据遍历算法，既提高计算效果，又能进行真实感曲面的显示，并可实现对感兴趣区域(Region of interest．ROI)的分割提取、三维重建和显示，提高医学诊断的准确性和可靠性．     

多层螺旋CT在脊柱损伤诊断中的应用

目的：评价多层螺旋CT(MSCT)在脊柱损伤诊断中的应用价值。方法：对36例脊柱损伤患行多层螺旋CT扫描，利用Syngo 3D软件进行多平面重建(MPR)、表面遮盖显示(SSD)、最大密度投影(MIP)以及用：Fly-Through作仿真内窥镜观察，全方位对病变部位、范围、解剖结构及邻近组织关系进行比较分析。结果：全组病例的薄层重建及三维重建显示椎体骨折36例，椎体骨折伴椎管狭窄13例，小关节脱位12例。多层螺旋CT能很好地显示相应的骨折、脱位及椎管情况，尤其是MPR及MIP对椎体骨折显示率为100％；仿真内窥镜能多角度观察病变椎管内形态及狭窄状况。结论：多层螺旋四尤其是MPR、MIP及仿真内窥镜的应用能直观、立体、清晰、多角度地显示脊柱损伤．具有较高的临床应用价值。     

利用空间正交约束的相机自标定和三维重建

提出了一种用2幅未标定的图像进行三维重构的算法.利用空间 3 组垂直方向的正交结构与其在图像平面上消失点的对应关系,线性计算出相机的内参数,再利用3组匹配线段计算相机在2个视角的运动参数,最后根据得到的相机参数采用三角测量法计算空间点的三维坐标值.该算法与利用三正交运动的主动标定法相比,把相机的正交运动约束转换成空间正交结构约束,使用简单,适应性强,可直接利用参数未知的手持数码相机拍摄图像进行三维重建.对真实的建筑场景图像进行三维重建实验,重建后的三维模型在新视点生成的图像与所观察的场景一致,重构的2个平面夹角与实际值的测量误差在1 5%~2 6%之内.     

一种针对3维人体冗余扫描模型的压缩方法

该文提出针对3维人体冗余扫描模型的压缩算法,首先应用2维轮廓关键点提取算法,采用区域覆盖和平滑处理方法分组提取在横截面上的轮廓关键点,再应用3维人体三角面片重构算法对压缩的顶点集重构3维人体模型.实验结果表明:该算法的压缩率约为10％,对处理冗余扫描和叠加扫描导致的冗余效果显著.     

基于岩石铸体薄片图像的数字岩心三维重构

由于岩心三维重构的CT扫描方法成本高昂,提出一个基于光学显微镜下铸体薄片图像的数字岩心三维重构方法。研究对采集的铸体薄片图像进行图像处理获得重构的训练图像模板,再应用多点地质统计学进行图像模板特征提取与数字岩心三维重构。实验采用鄂尔多斯盆地苏里格地区的若干岩心样本进行效果测试,结果表现为三维重构后的数字岩心孔径尺寸分布与真实值趋势相同,孔隙度的相对误差均在8%以内。上述研究内容表明基于岩石铸体薄片图像进行数字岩心的三维重构是有效的。     

基于各向异性扩散滤波的仿组织材料超声扫描数据三维重建

针对仿组织材料超声扫描数据,给出了一种基于各向异性扩散滤波的三维重建方法。该方法先对超声扫描数据进行二维成像,然后应用各向异性扩散滤波方法根据图像的内容采取不同的平滑策略对二维图像进行滤波处理,可以提取质量较好的轮廓。运用此方法对仿组织材料的超声数据进行处理,并采用等值面绘制的方法完成仿组织材料的三维重建和三维显示,实验结果表明各向异性扩散滤波在超声扫描数据三维重建中具有较好的效果。     

基于距离场的非线性图像插值分割方法

对于医学序列切片,需要图像分割技术将图像中感兴趣区域ROI(region of interest)提取并进行三维重建.提出一种基于距离场的非线性图像插值分割方法,该方法克服了软组织因灰度值分布不均匀难分割的问题,可以快速提取ROI区域.实验表明用该方法进行医学序列切片的分割,可以得到良好的分割结果,并已成功地应用于医学数据的三维重建系统中.