基于个人计算机的皮瓣三维可视化研究

摘要

目的： 1．通过薄层连续CTA扫描显示皮瓣动脉三维形态； 2．通过观测氧化铅灌注动脉连续横断面的走行，建立皮瓣动脉的可视化数字模型。 3．提供皮瓣正常三维动态解剖以供临床教学，建立部分常用皮瓣的三维数据库，有助于手术入路的选择和手术设计。 材料和方法： 1．皮瓣可视化研究个人计算机系统： 系统硬件平台：本系统采用ACER的便携式个人计算机，CPU为Intel Core<'TM> Duo Processor T2050(1.6GHZ，533MHzFSB，2MB，L2，cache，内存1GB的DDR2 533MHz模块，硬盘80G，NVIDIA GeForce Go 7300图形卡带128MB GDDR2 VRAM显存，显示器15.4英寸WXGA200-nitAcer CrystalBrite<'TM>高亮TFT LCD，显示器最佳分辨率1280×800像素，16ms反应时间。软件：操作系统：windows XP；应用软件 Photoshop7.0、Geomagic Studio 5.0和RapidForm2004，包含图像处理在内的各种应用工具箱；图像可视化研究平台：Amira软件。 2．下肢CTA造影皮瓣动脉可视化初步研究： 图像来源：数据来源为南方医科大学珠江医院CT室采集的5例下肢CTA扫描数据集。采用philips 64层螺旋CT机，增强后行容积扫描，扫描范围从腹主动脉至足趾，管电压120 kV，管电流250～300 mA，层厚1mm×64，床速47.5 mm/圈，螺距0.891，图像重建层厚1mm，重建间隔0.5mm。增强对比剂均选用非离子型对比剂碘比乐，用高压注射器，注射流率为3.5～4.0ml/s，经肘静脉(利用套管针)快速加压静脉注射，注射对比剂总量1.5ml/kg。选主动脉层面，使用智能触发技术，CT值设为200-250HU，智能触发扫描延迟时间5s。使用philips 64层螺旋CT三维工作站“Brilliance”和个人计算机进行图像后处理，并进行对比。 3．氧化铅动脉灌注皮瓣可视化初步研究： 图像来源：新鲜捐献成人尸体1具，采用改良的明胶一氧化铅灌注术经腹主动脉灌注，灌注后对全身行连续螺旋CT扫描，扫描条件：120kV，110mAs，参数：层厚2mm，矩阵512×512。利用Amira提供的画笔(Brush)、套索(Lasso)、魔术棒(Magic wand)和Blow四种图像分割工具，对皮肤、血管及骨骼结构进行轮廓提取、生成面片，根据计算机的配置情况对轮廓线进行适当的简化，进行表面重建和体重建。 结果： 1．下肢CTA造影皮瓣动脉可视化初步研究： 肢体CTA技术为临床皮瓣设计提供新的思路，不但可以了解肢体血管的变异和病变，明确患者是否适合行游离皮瓣移植，而且提供了常规血管物理检查无法提供的3D信息，通过CTA数据实施肢体动脉三维可视化重建，可追朔皮瓣深部的动脉干来源和行程，特别是对施术中调整血管蒂的蒂长和径粗两方面，均有较大的灵活性，增强了可靠性，但是由于管径细小的动脉显影欠佳，重建效果还待进一步提高。应用三维重建方面，通过对比，个人计算机具有丰富的手动分割工具，自动或交互式图像分割与提取等功能，三维重建效果更加优秀，可满足临床需求。 2．氧化铅动脉灌注皮瓣可视化初步研究： 基于个人计算机为平台，运用 Amira4.1图像处理软件，对明胶一氧化铅混悬液的灌注切片数据进行动脉皮瓣三维重建的实现方法。本研究重建了皮瓣主要构成，重建的三维结构可以多彩色、透明或任意组合显示，经不同角度观察，整体显示清晰、实体感强，皮肤、动脉的相互关系一目了然，在三维表面重建的图像中可清楚地观察各解剖结构的形态，特别是皮瓣动脉的分支情况和体表的投影情况得到了很好的显示。在表面三维重建的静态显示的基础上，利用软件的MovieMaker模块创建电影文件(Crealring movie files)，将其制作为电影，利用你选择的电影播放器(Windows媒体播放器或其它类似工具)，来播放观看形成的电影文件，画面清晰流畅，直观、可完成360度的旋转，立体的显示了其形态特征。 结论： 1．薄层连续CTA扫描可以显示部分皮瓣血管的形态，三维重建可以提高临床医师对皮瓣观察和手术设计水平。 2．依据氧化铅CT数据集能够提供完整精确的皮瓣血管断面解剖，其三维重建为术前诊断和外科治疗提供了良好的形态学依据。 3．基于个人计算机的皮瓣可视化研究系统的实现，为临床医师提供了个性化的研究平台。

目录

文摘

英文文摘

声明

前 言

第一部分下肢CTA造影皮瓣动脉三维可视化初步研究

材料和方法

结果

讨论

第二部分躯干部皮瓣可视化初步研究

材料和方法

结果

讨论

第三部分上肢皮瓣可视化初步研究

材料和方法

结果

讨论

第四部分下肢皮瓣可视化初步研究

材料和方法

结果

讨论

存在不足与后续工作

全文小结

参考文献

综述数字皮瓣可视化技术的探讨

附录

在读期间撰写论文

致谢