心臟三維超聲虛擬測(cè)量系統(tǒng)研究.pdf

1、手術(shù)仿真系統(tǒng)的研究旨在為外科醫(yī)生提供可以反復(fù)使用的訓(xùn)練和模擬工具,可應(yīng)用于手術(shù)規(guī)劃、手術(shù)演練和進(jìn)一步的實(shí)際手術(shù)中。手術(shù)仿真系統(tǒng)中一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容就是對(duì)交互式三維測(cè)量系統(tǒng)的研究。將手術(shù)仿真系統(tǒng)運(yùn)用到先心病的診斷中能夠在超聲心動(dòng)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)一步顯示出心臟內(nèi)部復(fù)雜三維空間結(jié)構(gòu),并可以做出三維測(cè)量、手術(shù)模擬等輔助醫(yī)生診斷和治療的措施,將會(huì)是一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。本研究通過(guò)與上海兒童醫(yī)學(xué)中心和新華醫(yī)院合作,對(duì)如何將虛擬現(xiàn)實(shí)中的方法運(yùn)用到小兒先天性

2、心臟病的定性和定量診斷方面進(jìn)行了一系列研究,目的是為醫(yī)生提供更直觀(guān)的視覺(jué)感受,并給出測(cè)量結(jié)果,提高診斷和預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性,使得超聲圖像這一無(wú)創(chuàng)傷性診斷方式在臨床上有更大的應(yīng)用。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴超聲圖像的濾波：超聲三維測(cè)量系統(tǒng)的基礎(chǔ)是超聲圖像數(shù)據(jù)的處理。本文采用各向異性濾波方案,對(duì)超聲圖像特有的speckle噪聲進(jìn)行了很好的抑制,而重要的信息(如解剖結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和邊緣)基本得以保持。⑵超聲圖像的分割：超聲圖像的分割

3、的目標(biāo)是計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別心肌和心腔兩種物質(zhì),為可視化做準(zhǔn)備。分割的主體框架是無(wú)需重新初始化的水平集方法；為了提高水平集的演化效率、減少迭代次數(shù),水平集的初始函數(shù)用模糊隸屬度來(lái)確定；為了減少分割錯(cuò)誤的發(fā)生,在水平集面積泛函中加入一個(gè)由模糊隸屬度函數(shù)所控制的停止函數(shù)。分割結(jié)果顯示,該方法能較好地得到心肌與心腔的分類(lèi)。⑶虛擬現(xiàn)實(shí)中的三維測(cè)量：三維測(cè)量系統(tǒng)的主要內(nèi)容是虛擬現(xiàn)實(shí)中點(diǎn)的坐標(biāo)獲取,以及三維環(huán)境下距離和面積的測(cè)量。本文實(shí)現(xiàn)了三維虛擬可視化