基于VTK的計(jì)算機(jī)輔助股骨頭壞死三維CT診斷分析系統(tǒng)的初步研究.pdf

1、目的：
　　以Visualization Toolkit(VTK)可視化工具包為基礎(chǔ)，開發(fā)一種計(jì)算機(jī)輔助股骨頭壞死三維 CT診斷分析系統(tǒng)，為以體積評估為主要手段輔助診斷股骨頭壞死建立方法，并對軟件計(jì)算股骨頭離體標(biāo)本壞死總體積百分比的準(zhǔn)確性進(jìn)行初步研究。
　　方法：
　?、俨捎妹嫦?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法，以Microsoft Foundation Classes(MFC)類庫為基礎(chǔ)構(gòu)建系統(tǒng)的人機(jī)界面，從醫(yī)學(xué)數(shù)字影像傳輸(DI

2、COM)格式文件中讀取像素?cái)?shù)據(jù)，利用VTK中的函數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、三維重建及修剪，并將修剪所得的三維股骨頭數(shù)據(jù)等分為12個(gè)象限，根據(jù)壞死病灶體積占整個(gè)股骨頭體積的百分比，以及股骨頭不同象限的壞死體積百分比與對應(yīng)象限的加權(quán)系數(shù)，給出總體壞死評分。并以3例股骨頭壞死患者的雙髖CT平掃數(shù)據(jù)為例，對軟件的DICOM讀取、三維重建、股骨頭修剪、壞死評分等功能及軟件運(yùn)行的穩(wěn)定性進(jìn)行初步測試。
　　②利用本系統(tǒng)計(jì)算12個(gè)股骨頭離體標(biāo)本壞死總體積

3、百分比，并對每一股骨頭標(biāo)本進(jìn)行病理切片，HE染色，通過切片的壞死面積計(jì)算整個(gè)股骨頭的壞死總體積百分比，將軟件計(jì)算結(jié)果與病理計(jì)算結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)t檢驗(yàn)和線性相關(guān)分析。
　　結(jié)果：
　?、俦鞠到y(tǒng)成功開發(fā)，并且成功讀取3例雙髖CT平掃的DICOM文件，較為高效地完成了三維重建、股骨頭修剪與壞死評分計(jì)算，并可以從任意視角觀察重建后的三維圖像；系統(tǒng)在測試平臺下連續(xù)運(yùn)行24h未發(fā)生錯(cuò)誤及內(nèi)存泄漏，具備良好的穩(wěn)定性。
　?、?2個(gè)股骨

4、頭離體標(biāo)本壞死總體積百分比的軟件計(jì)算結(jié)果與病理計(jì)算結(jié)果差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-1.268，P>0.05），且兩者呈明顯的線性相關(guān)（r=0.960，P<0.01）。
　　結(jié)論：
　　以VTK可視化工具包為基礎(chǔ)，開發(fā)計(jì)算機(jī)輔助的股骨頭壞死三維CT診斷分析系統(tǒng)是可行的。本軟件系統(tǒng)能夠直接讀取CT的DICOM影像數(shù)據(jù)，進(jìn)行股骨頭的三維重建與修剪，并建立了計(jì)算壞死病灶占整個(gè)股骨頭的體積百分比，分析不同象限壞死的程度，給出壞死評分的方法