【摘要】： 背景 肝臟是人體內(nèi)體積最大、具有重要生理功能的臟器。肝臟管道系統(tǒng)的肝靜脈系、門靜脈系及肝后段下腔靜脈的解剖結(jié)構(gòu)交錯重疊、相互關(guān)系復(fù)雜。肝臟超聲最大的特點是能夠顯示任意方位的斷面解剖結(jié)構(gòu),但同時多方位掃查又可以產(chǎn)生大量不規(guī)則的斜切面,而這些斜切面上肝內(nèi)管道細微解剖結(jié)構(gòu)的識別是肝臟超聲影像學(xué)中的難點,而且隨著超聲影像學(xué)的分辨率不斷提高,對于肝臟解剖的顯示更加精細,需要與之對應(yīng)的薄層斷面解剖加以精細對照�，F(xiàn)代外科學(xué)的發(fā)展已經(jīng)廣泛開展肝段、亞肝段甚至楔形切除及部分肝組織移植,這就要求影像學(xué)診斷能夠精確到肝段,但是由于超聲掃查方位和切面的任意性,使得在超聲切面上進行肝段劃分的研究受到了限制,而且在單一超聲切面上只能顯示部分肝臟及其肝內(nèi)管道的二維斷面,缺乏空間三維顯示,不利于超聲影像學(xué)對肝臟病變進行準確定位。我國的醫(yī)學(xué)虛擬可視化研究已經(jīng)起步并發(fā)展迅速,在中國可視化人體數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)上建立和開發(fā)具有黃種人特點的各種虛擬現(xiàn)實醫(yī)學(xué)系統(tǒng)對我國醫(yī)學(xué)的教學(xué)、臨床診斷(包括超聲醫(yī)學(xué))和外科手術(shù)將具有非常重大的價值。 目的 建立高質(zhì)量的國人肝臟三維可視化模型和虛擬肝段模型,將其與肝臟超聲相結(jié)合,為肝臟超聲提供任意方位的薄層斷面解剖學(xué)基礎(chǔ),同時為超聲影像學(xué)的肝臟分段提供二維和三維的可視化解剖學(xué)基礎(chǔ)。探討虛擬肝段模型在輔助超聲對肝占位性病變進行定位診斷中的臨床價值。設(shè)計虛擬肝臟超聲成像系統(tǒng)的軟件,為肝臟解剖教學(xué)、肝臟疾病的超聲影像診斷提供二維和三維的立體學(xué)習(xí)平臺。 方法 1.選取首套中國可視化人體數(shù)據(jù)集的肝臟連續(xù)斷面部分,運用體數(shù)據(jù)繪制與表面繪制的重建方法,在Amira 4.1三維可視化軟件上建立肝臟三維可視化模型,依據(jù)Couinaud肝段劃分法,進一步建立虛擬肝段模型。采集正常人群肝臟超聲的二維圖像,建立正常人群肝臟超聲的數(shù)據(jù)庫。 2.在肝臟三維可視化模型和虛擬肝段模型上,模擬超聲常用掃查方位進行虛擬切割,與相應(yīng)的超聲圖像進行解剖及肝臟分段的對照研究,指導(dǎo)超聲圖像上細微解剖結(jié)構(gòu)的識別和肝段的精確劃分。 3.選擇2007年11月到2009年1月期間我院收治的單個病變占據(jù)≤2個肝段、單個病灶直徑≤9cm的局灶性肝占位病變患者100例,其中良性肝占位病變17例,惡性肝占位病變83例。術(shù)前進行了超聲作為首選的影像檢查,對比增強CT檢查在超聲檢查之后,并最終接受了外科肝切除術(shù)。在虛擬肝段模型上模擬相應(yīng)的超聲方位,確定患者肝占位病變的肝段位置,并依據(jù)Couinaud肝段劃分法記錄肝段。以術(shù)中肝內(nèi)病灶的定位診斷為標(biāo)準,比較超聲、對比增強CT、虛擬肝段模型輔助超聲術(shù)前定位診斷的準確率。 4.選取正常人群肝臟和肝內(nèi)占位性病變患者肝臟的超聲圖像各六組,在肝臟三維可視化模型和虛擬肝段模型上模擬相應(yīng)超聲方位,獲得可視化斷面圖像和可視化肝裂圖像。應(yīng)用Photoshop CS2 9.0軟件,將每組可視化圖像與超聲圖像中的肝內(nèi)外解剖結(jié)構(gòu)和肝內(nèi)各個肝段分割出來,并對每組圖像上的肝裂及其名稱進行標(biāo)注,建立圖層來存儲分割圖像,以PNG格式保存。 結(jié)果 1.應(yīng)用Amira軟件建立的肝臟三維可視化模型能夠清晰顯示肝臟的形態(tài)結(jié)構(gòu)及肝內(nèi)管道系統(tǒng)的三維走行分布,可進行任意方位的實時虛擬切割,同時清晰地顯示出各個切割方位肝臟斷面的精細解剖結(jié)構(gòu)。在虛擬肝段模型上應(yīng)用軟件的crop editor功能,能清晰顯示出葉間裂及段間裂在任意切面中的位置,從而可以確定任意切面上各個肝段。 2.本研究建立的三維可視化肝臟模型能模擬超聲常用掃查方位進行虛擬切割,并與相應(yīng)的超聲切面形成良好的解剖對照,解決了肝臟超聲由于大量的斜切面而難以與斷面解剖學(xué)進行對照研究的困難。通過與虛擬肝段模型上可視化肝裂圖像的對照研究,確定了相應(yīng)超聲圖像上各個葉間裂及段間裂,實現(xiàn)了超聲圖像上肝段的精確劃分。 3.在100例患者中共確診了112個病灶占據(jù)148個肝段,其中74個病灶位于1個肝段,38個病灶位于2個肝段,單個病灶直徑范圍為0.80~9.10 cm,其中直徑≤3cm的病灶43個,直徑3cm的病灶69個。統(tǒng)計學(xué)分析表明:超聲和虛擬肝段模型對肝內(nèi)占位性病變進行肝段定位診斷準確率的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。對比增強CT和虛擬肝段模型之間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。超聲和虛擬肝段模型對位于單個肝段和直徑≤3cm的肝占位性病變定位診斷準確率的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.01),對位于兩個肝段和直徑3cm的肝占位性病變定位診斷準確率的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。 4.設(shè)計并完成了虛擬肝臟超聲成像軟件,通過該軟件,可以更直觀地掌握超聲常用切面的肝內(nèi)解剖、肝裂和肝段劃分知識,還可以了解虛擬肝段模型輔助超聲對肝內(nèi)占位性病變進行準確的定位診斷的過程。 結(jié)論 1.肝臟三維可視化模型為肝臟超聲影像學(xué)提供了任意方位的斷面解剖學(xué)基礎(chǔ)。 2.虛擬肝段模型為肝臟超聲的肝段劃分提供了精確的二維和三維解剖學(xué)基礎(chǔ)。 3.虛擬肝段模型能提高超聲對占據(jù)單個肝段及直徑≤3cm的肝占位性病變的定位準確率,尤其能提高超聲對位于乏血管區(qū)域肝內(nèi)占位性病灶進行準確定位診斷的能力。 4.虛擬肝臟超聲成像軟件為肝臟解剖教學(xué)、肝臟疾病的超聲影像診斷提供了二維和三維的立體學(xué)習(xí)平臺,有利于超聲醫(yī)學(xué)的推廣普及以及提高肝臟疾病診斷的準確性。
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：R445.1
【圖文】：

圖 1-01-a 帶彩色背景分割RGB 圖像圖 1-01-b 去彩色背景分割RGB 圖像圖 1-01-c 重新設(shè)置灰度值圖像圖 1-01 肝內(nèi)管道分割后轉(zhuǎn)灰度圖像圖 1-02-a 肝臟及肝內(nèi)管道三維重建(前面觀) 圖 1-02-b 肝臟及肝內(nèi)管道三維重建(后面觀)圖 1-02 肝臟及肝內(nèi)管道三維重建

圖 1-01-a 帶彩色背景分割RGB 圖像圖 1-01-b 去彩色背景分割RGB 圖像圖 1-01-c 重新設(shè)置灰度值圖像圖 1-01 肝內(nèi)管道分割后轉(zhuǎn)灰度圖像圖 1-02-a 肝臟及肝內(nèi)管道三維重建(前面觀) 圖 1-02-b 肝臟及肝內(nèi)管道三維重建(后面觀)圖 1-02 肝臟及肝內(nèi)管道三維重建

圖 1-01-a 帶彩色背景分割RGB 圖像圖 1-01-b 去彩色背景分割RGB 圖像圖 1-01-c 重新設(shè)置灰度值圖像圖 1-01 肝內(nèi)管道分割后轉(zhuǎn)灰度圖像圖 1-02-a 肝臟及肝內(nèi)管道三維重建(前面觀) 圖 1-02-b 肝臟及肝內(nèi)管道三維重建(后面觀)圖 1-02 肝臟及肝內(nèi)管道三維重建

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本文編號：2760818