神经外科脑解剖图谱的三维可视化应用
本文关键词：神经外科脑解剖图谱的三维可视化应用，由笔耕文化传播整理发布。
《上海交通大学》 2008年
神经外科脑解剖图谱的三维可视化应用
裴巍
【摘要】： 脑图谱的三维可视化是脑外科手术导航系统中一项关键技术,在对病灶的定位和手术计划上有着举足轻重的作用。在传统的立体定向脑外科手术中,医生只能通过阅读纸质的解剖图谱,凭借经验来完成复杂的手术定位。这必然造成手术成功率低,时间长的问题。因此三维可视化脑图谱的研究正受到各国解剖学家的重视。而目前对脑图谱的研究要么是基于二维的,或者仅仅是显示三维的,将二维和三维结合在一起研究的成果却非常少。因此,研究并开发一个能同时结合二维图谱和三维图谱的多功能三维可视化脑图谱系统不仅是临床科研的需要,更是医疗领域教育教学的迫切要求。 基于以上研究的背景需求,本文分析并讨论了神经外科脑解剖图谱的三维可视化系统的设计过程。在研究中,采用目前比较流行的MVC设计模式,并以Talairach脑图谱作为标准图谱进行程序开发。为了减少图谱中由于图片层间距太大而给系统带来的不必要误差,论文采用非线性差值技术对标准图谱进行预处理。然后利用非线性配准技术把插值后的图谱与参考图谱进行预配准,避免实时配准过程中医生对不同种类脑图谱的重复操作,减轻医生手术中的操作难度。最后利用基于快速行进法和三维形态学重建算法的多步复合算法分割出感兴趣区域,并根据解剖学知识,对感兴趣区域进行解剖学名称的存储和标识。由于本文所讨论的系统主要用于临床手术导航,因此系统的精确性和效率是至关重要的。本研究中,32位病人的脑图谱数据被选为对系统进行临床上的测试。经实验结果表明,系统完全符合临床的需求,特别是感兴趣区域的标识,其速度小于0.003s,肉眼几乎感觉不到。本文的主要贡献之处如下: 1.创建了新的图谱,其中包括二维和三维两个方面。在现有的三维可视化脑图谱系统中,能够同时对二维和三维进行显示,然后进行操作的系统非常少。本文所设计的系统能够分别从轴状面、矢状面和冠状面对感兴趣的解剖器官进行标识、缩放、旋转等。而且根据需要,还可以显示解剖器官的三维结构。 2.研究了脑图谱二维标签的制作和显示/隐藏技术。经过测试,对感兴趣区域的标识速度小于0.003s。 3.针对手术过程中,由于病人呼吸等造成术中医生的重复操作问题,提出了对需要研究的两组数据进行非线性配准,从而缩短了手术时间。
【关键词】：
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：R319
【目录】：
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1 李星;顾力栩;;神经外科手术导航系统中SW图谱的可视化研究[J];中国医疗器械杂志;2012年03期
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1 李星;神经外科中下丘脑解剖图谱的三维可视化应用[D];上海交通大学;2012年
2 荣晶晶;人脑基底神经节区数字化组织学图谱构建[D];第三军医大学;2012年
【参考文献】
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1 罗述谦,闫华,王萍;从MRI体数据提取大脑表面形态的新方法[J];北京生物医学工程;2000年04期
2 於文雪,罗立民,傅瑶,舒华忠,BernardGibaud;三维人脑计算机图谱表面重建的层间轮廓线插值[J];电子学报;2000年02期
3 邓旭阳,周淑秋,郭新宇,苑春颖;基于Cardinal样条插值和三角面片的叶片静态建模[J];计算机工程与应用;2004年25期
4 谭鸥,贾春光,吕旭东,段会龙,吕维雪;基于脑图谱和模糊聚类的磁共振图像分割标注[J];软件学报;1999年06期
5 栗亚,钱晓平;体视化技术及其在医学图像中的应用[J];生物医学工程学杂志;2004年04期
6 卢官明,毕厚杰;形态重构算法及应用[J];信号处理;2000年02期
7 段会龙,谭鸥,贾春光,吕维雪;利用图谱匹配分割标注VHP数据集[J];中国生物医学工程学报;2001年03期
8 罗述谦;数字化人脑图谱研究[J];中国医疗器械杂志;2001年02期
9 罗述谦,阎华;具有多种浏览器的数字化人脑图谱[J];中国医学影像技术;2001年09期
10 闫华,程佳,刘旻,吴旭新,罗述谦;一个基于MR图像的数字脑图谱[J];中国医学影像技术;2001年11期
【共引文献】
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1 张磊;王震寰;张艳;;大脑中央后沟的三维可视化[J];蚌埠医学院学报;2010年02期
2 覃仁超;工业CT图像的目标匹配定位方法[J];兵工自动化;2005年02期
3 邓小英,周振平,康春涛;一种用于CT片层间轮廓线插值的算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2002年03期
4 蔡晋辉,周泽魁,施丽莲;基于连通算子的图像颗粒分割算法研究[J];电路与系统学报;2004年05期
5 杨进;邱全光;冯飞;谭立文;李恺;张绍祥;;Web环境下人体数据集三维可视化初步研究[J];第三军医大学学报;2006年23期
6 周宁;李在铭;周蓉;;多尺度形态重构的微弱弹道轨迹检测[J];电子测量与仪器学报;2008年02期
7 徐艳蕾;赵继印;李敏;赵婷婷;;基于顺序形态学的医学图像插值算法的研究[J];电子学报;2010年05期
8 朱涛;张宝宁;;图像分析法在沥青混合料拌和设备中的应用[J];工程机械;2010年03期
9 汪红志,聂生东;MR脑图像组织分割的方法[J];国外医学.生物医学工程分册;2005年05期
10 张广才;付宜利;王树国;高文朋;贾晓岚;;T2加权人脑MR体数据的脑提取[J];光学精密工程;2011年07期
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1 李佳;罗月童;龙鹏程;黄善清;闫锋;孔维华;吴宜灿;FDS团队;;三维放射治疗计划系统中快速三维重建方法的研究与应用[A];第二届全国核技术及应用研究学术研讨会大会论文摘要集[C];2009年
2 李七渝;张绍祥;王平安;刘正津;林支付;谭立文;谢永明;;数字化人体大脑结构分割与重建初探[A];人体断面数据获取与图像处理研讨会论文汇编[C];2005年
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1 席恩华;速生杨木质部细胞的分化成熟过程[D];北京林业大学;2012年
2 张徐亮;一种动态数据结构——池及其在VLSI电路布局设计中的应用[D];电子科技大学;2001年
3 李七渝;人体大脑数字解剖模型构建及可视化研究[D];第三军医大学;2004年
4 蔡晋辉;实时自动视觉检测系统相关算法及应用研究[D];浙江大学;2005年
5 游箭;经皮腰椎间盘穿刺入路的临床解剖学研究[D];第三军医大学;2005年
6 吴仲乐;数字脑—计算解剖学方法及GPU技术应用的研究[D];东南大学;2005年
7 李林;基于图像融合理论的人脑神经解剖形态的三维可视化研究[D];复旦大学;2005年
8 李恺;肝脏静脉三维重建及肝内门体静脉分流术穿刺入路可视化研究[D];第三军医大学;2007年
9 曾令秋;虚拟植物器官生长和变形技术研究[D];重庆大学;2009年
10 刘骥;植物生长模拟与可视化研究[D];重庆大学;2009年
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1 马慧;虚拟近视眼手术系统的研究与设计[D];云南大学;2010年
2 段丽英;颗粒图象识别及计数在粮种品质测定中的应用[D];河北科技大学;2010年
3 李京丽;基于DLA虚拟植物叶片可视化建模技术研究[D];北京林业大学;2011年
4 朱春娆;玉米营养生长动态模拟仿真系统的研究[D];吉林农业大学;2011年
5 周飞;模具窄小内腔三维形貌重构方法的研究[D];华中科技大学;2011年
6 李星;神经外科中下丘脑解剖图谱的三维可视化应用[D];上海交通大学;2012年
7 黄绍辉;基于体素的国人脑图谱三维可视化关键技术研究[D];厦门大学;2002年
8 陆建波;ECT系统三维图像重建方法的研究[D];广西大学;2003年
9 王红亮;面向RE/RP的ICT切片数据的CLI建模技术研究[D];华北工学院;2004年
10 陈大舵;基于轮廓特征的头部医学图像的特征提取与对齐[D];中南大学;2004年
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1 罗述谦,闫华,王萍;从MRI体数据提取大脑表面形态的新方法[J];北京生物医学工程;2000年04期
2 秦晓薇;;区域填充算法的研究[J];赤峰学院学报(自然科学版);2011年06期
3 张绍祥,刘正津,谭立文,邱明国,李七渝,李恺,崔高宇,郭燕丽,刘光久,单锦露,刘继军,张伟国,陈金华,王健,陈伟,陆明,游箭,庞学利,肖红,许忠信,王欲甦,邓俊辉,唐泽圣;首例中国女性数字化可视人体数据集完成[J];第三军医大学学报;2003年04期
4 张绍祥,刘正津;数字化可视人体研究[J];第三军医大学学报;2003年07期
5 崔高宇,张绍祥,刘正津,谭立文,邱明国,王欲甦,邓俊辉,唐泽圣;基底神经节的可视化研究[J];第三军医大学学报;2003年07期
6 李七渝;张绍祥;谭立文;林支付;宁旭;田兴梦;蒋建新;董蕻;;数字化人体大脑坐标系的建立及三维测量[J];第三军医大学学报;2007年08期
7 於文雪,罗立民,傅瑶,舒华忠,BernardGibaud;三维人脑计算机图谱表面重建的层间轮廓线插值[J];电子学报;2000年02期
8 倪国强,刘琼;多源图像配准技术分析与展望[J];光电工程;2004年09期
9 谭立文;胡南;宋林;吴毅;张绍祥;;亚像素断层图像配准数据集的建立[J];局解手术学杂志;2008年05期
10 李七渝,张绍祥,王平安,刘正津,林支付,谭立文,谢永明;人体大脑数字化解剖模型的构建及可视化[J];解剖学报;2005年06期
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1 汤煜春;中国人数字化标准脑图谱的建立[D];山东大学;2009年
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1 邹晖;基于标准化图谱的数字化三维人脑图谱研究[D];东南大学;2004年
2 李博文;三维数字化人脑图谱的构建及其应用[D];上海交通大学;2008年
3 董志远;基于Talairach图谱的脑部组织结构的三维重建方法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 刘波;人脑解剖结构图谱软件的设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2008年
5 罗哲;计算机辅助微创心脏外科手术导航系统的设计与实现[D];上海交通大学;2010年
【二级参考文献】
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1 罗述谦,闫华,王萍;从MRI体数据提取大脑表面形态的新方法[J];北京生物医学工程;2000年04期
2 贾春光,谭鸥,段会龙,吕维雪;基于变形轮廓的医学图象匹配方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;1999年02期
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1 任少卿;王明泉;杨静;李志刚;;基于工业CT断层图像的三维可视化[J];中国体视学与图像分析;2007年01期
2 董硕;柳渊;李朋娟;严汉民;;基于VTK的磁源性影像三维可视化[J];生物医学工程与临床;2011年04期
3 孙廓;胡平;张峰;张键;李华;陈增淦;李智;陈统一;陈中伟;林宗楷;;人体正中神经内部显微结构的三维重建与可视化研究[J];中国矫形外科杂志;2008年18期
4 王晓敏;潘玉梅;李林枫;张雪君;;三维可视化在远程诊断系统中的实现[J];医疗卫生装备;2010年12期
5 周佩;印志鸿;;坐骨神经三维可视化实现功能与技术研究[J];软件导刊;2011年08期
6 郭燕丽;程果;张绍祥;谭立文;;虚拟肝段模型在肝脏超声教学中的应用[J];医学教育探索;2010年10期
7 扈春霞;王子茹;;基于OpenGL的参数化斜拉桥三维可视化的研究[J];江汉大学学报(自然科学版);2008年02期
8 杜建军;郝玮琳;刘有军;乔爱科;;医学图像三维可视化系统框架设计与开发[J];北京生物医学工程;2008年06期
9 韩贵来;余远波;;基于MITK的医学图像三维可视化方法[J];海南医学院学报;2009年09期
10 冯世容;3DCMFCAS系统——三维可视化和颅面整形手术模拟新技术[J];中山医科大学学报;2000年03期
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1 吴健生;张普斌;曾新平;周正武;;3D-GIS环境下地质体重构及三维可视化[A];第十三届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2001年
2 廖峰;;电磁法资料的模拟及三维可视化[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年
3 郜国明;张宝森;张兴红;田治宗;李书霞;徐路凯;;黄河内蒙古冰凌监测三维可视化系统设计[A];寒区冰情与冻土水文效应——第4届“寒区水资源及其可持续利用”学术研讨会论文集[C];2011年
4 张暖;金刚;;基于虚拟现实技术实现房地产开发三维可视化的研究和实践[A];中国测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
5 张暖;金刚;李丹;;基于虚拟现实技术实现房地产开发三维可视化的研究和实践[A];第十三届华东六省一市测绘学会学术交流会论文集[C];2011年
6 陈郁淦;周学成;罗锡文;曹霞;乐凯;;基于ITK和VTK的原位根系三维可视化研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
7 郝红雨;余德义;;无人机远程控制仿真系统中的三维可视化[A];’2004系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2004年
8 孙方;杨跃军;;煤矿固定设备安装维修三维可视化培训系统的研究[A];煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集（下册）[C];2011年
9 贾连兴;王应泉;金海;宣国民;;三维可视化作战仿真[A];2001系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2001年
10 胡战利;张娜;邹晶;戎军艳;桂建保;郑海荣;;人体CT图像的三维可视化(英文)[A];中国生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010中国生物医学工程学会学术大会壁报展示论文[C];2010年
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1 记者 张毅 周强 通讯员 高长岭;[N];中国国土资源报;2011年
2 王丰;[N];中国海洋报;2011年
3 戈伟;[N];中国国土资源报;2010年
4 胡珍玲;[N];经理日报;2007年
5 张仲增 郑建民;[N];中国测绘报;2009年
6 记者 许光辉;[N];中国国土资源报;2009年
7 胡珍玲;[N];中国职工科技报;2007年
8 ;[N];中国石油报;2007年
9 王琳琳 纪元;[N];中国水利报;2003年
10 本报记者 唐先武 通讯员 张坤平 鄢雁华 孟岩;[N];科技日报;2009年
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1 刘方义;影像引导热消融治疗三维可视化平台建立及临床应用研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2012年
2 顾清华;复杂矿井三维可视化生产调度系统及关键技术研究[D];西安建筑科技大学;2010年
3 申龙斌;油田勘探开发地质对象三维可视化关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
4 李勃;虚拟海洋与三维可视化仿真引擎的研究与开发[D];中国海洋大学;2013年
5 张新宇;地学空间三维可视化储量计算辅助分析系统关键技术的研究[D];吉林大学;2006年
6 刘科伟;露天开采隐患空区激光三维探测、可视化研究及其稳定性分析[D];中南大学;2012年
7 周智勇;三维可视化集成矿山地测采信息系统研究[D];中南大学;2010年
8 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
9 宋占峰;道路线路实时动态三维可视化设计理论和方法的研究[D];中南大学;2003年
10 谢小棉;医学序列图象ROI分割与三维可视化方法研究[D];中国人民解放军第一军医大学;2003年
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1 罗贞焱;基于CMS探测的采空区三维可视化系统研究[D];中南大学;2010年
2 叶隽;钙离子表达的神经细胞形态结构的三维可视化[D];浙江大学;2002年
3 张苏萍;脊柱MRI图像的分割与三维可视化[D];北京交通大学;2010年
4 常敏;基于实测数据和经验模型的单木可视化研究[D];北京林业大学;2005年
5 王锋堂;地球重力场模型（EGM96）三维可视化[D];首都师范大学;2004年
6 刘家福;基于GeoVRML的三维地理信息可视化研究[D];东北师范大学;2004年
7 张丹燕;三维可视化在肝疾病诊断中的应用研究[D];浙江大学;2001年
8 赵挺;神经细胞内钙离子分布的三维可视化研究[D];浙江大学;2002年
9 谢波;关于城市设计中三维可视化关键技术的研究[D];华中科技大学;2004年
10 吕志慧;地理信息三维可视化系统应用研究[D];郑州大学;2002年
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