三維重建技術(shù)在心臟輔助醫(yī)療中的應(yīng)用研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像的三維重建技術(shù)是指通過一系列二維斷層掃描數(shù)據(jù)得到三維結(jié)構(gòu)信息，構(gòu)造出直觀立體的三維模型。它涉及數(shù)字圖像處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程等多門學(xué)科，是目前的研究熱點(diǎn)。醫(yī)學(xué)圖像的三維重建技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)療診斷、手術(shù)規(guī)劃、模擬手術(shù)、整形以及外科解剖教學(xué)等方面。因此，三維重建技術(shù)在醫(yī)學(xué)圖像方面的應(yīng)用具有重要的學(xué)術(shù)研究意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　三維重建技術(shù)是指使用計(jì)算機(jī)斷層掃描、磁共振成像等計(jì)算成像技術(shù)得到醫(yī)學(xué)圖像體數(shù)據(jù)，按照需要選擇適合的

2、三維重建算法，得到可以三百六十度全方位觀察的三維投影圖像。這樣可以使醫(yī)生清晰方便的觀察到人體內(nèi)部組織或者器官的結(jié)構(gòu)，并得到正確的診斷結(jié)果。首先通過對醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行具有針對性的處理后，再使用三維重建技術(shù)構(gòu)建出器官或組織的三維模型，然后把三維模型在顯示屏幕上顯示出來，對于醫(yī)生感興趣的人體內(nèi)部器官，還可以獲取出有關(guān)它的形狀、大小和空間位置等特定信息，便于分析。三維重建技術(shù)的應(yīng)用，有利于醫(yī)生對人體內(nèi)部器官的三維結(jié)構(gòu)更加直觀、定量地察看，還可以針對

3、不同疾病診斷的需求對醫(yī)學(xué)圖像中原有的某些細(xì)節(jié)進(jìn)行強(qiáng)化，從而給醫(yī)生做出正確醫(yī)療診斷帶來幫助。
　　為此，本文提出了圖像預(yù)處理和分割算法相結(jié)合，即通過總變差模型和Otsu方法，得到理想的分割效果。首先，使用基于總變差去噪模型預(yù)處理CT心臟圖像;其次，再使用Otsu閾值方法分割預(yù)處理的圖像;最后，以VTK工具包為基礎(chǔ)，使用Marching cube算法和光線投影法對處理后的圖像進(jìn)行三維重建，得到CT心臟圖像的三維虛擬模型。根據(jù)理論和應(yīng)用