醫(yī)學圖像三維可視化及其在顱頜面結構重建中的應用研究.pdf

1、自1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以來,醫(yī)學影像技術得到了充分的發(fā)展,已經(jīng)廣泛地應用于現(xiàn)代醫(yī)學的各個領域.然而,傳統(tǒng)的二維影像診斷已經(jīng)不能滿足人們的需要,隨著計算機圖形圖像技術的發(fā)展和生物醫(yī)學工程技術日趨成熟,對醫(yī)學影像的分析和處理也由二維開始走向三維.顱頜面區(qū)解剖結構復雜,生命感覺器官密布,美貌美容學意義重大.涉及此區(qū)域的顱頜面外科手術難度高、危險性大、必須容貌與功能兼顧.因此,對顱頜面三維結構和復雜顱頜面畸形的觀察分析、定位和定量診斷以及精

2、密準確的手術設計模擬對于成功地施行顱頜面整形外科治療尤為重要.該文旨在實現(xiàn)由CT序列掃描圖像重建顱頜面區(qū)三維立體結構.文章在系統(tǒng)的分析了和比較了三維重建兩類方法(體繪制、面繪制)的基礎上,對經(jīng)典的Marching Cubes算法進行了深入的研究,總結了此算法的三大缺陷,并給出了解決問題的基本思想或具體途徑.傳統(tǒng)的Marching Cubes算法通過逐個檢測三維數(shù)據(jù)場中的空間立方體,找出立方體內(nèi)的等值三角面片,進而構造等值面的方法實現(xiàn)表面

3、繪制.其對空間立方體的檢測是遍歷的,而實際上對絕大部分應用來說,數(shù)據(jù)集中含有等值三角面片的有意義的立方體數(shù)目不足全部立方體數(shù)目的10％,因此,Marching Cubes算法對計算資源造成了一定的浪費.為解決Marching Cubes算法計算效率不高的問題,該文將表面跟蹤思想引入算法,結合系統(tǒng)對重建圖像質(zhì)量及效率的要求,以及系統(tǒng)后續(xù)開發(fā)需要,提出并編程驗證了一種使用單純的單層表面跟蹤方法改進Marching Cubes算法的方法.通過