【摘要】： 唇腭裂是頜面部最常見的先天性畸形,在我國的發(fā)病率大約為1.8:1000�，F(xiàn)有治療手段對于唇裂(Cleft lip, CL)主要采用下三角瓣法或旋轉(zhuǎn)推進法進行手術(shù)矯治,對于腭裂(Cleft palate,CP)則主要是行腭成形術(shù)和咽成形術(shù)。由于唇腭裂患者上唇部畸形明顯,雖然手術(shù)方式經(jīng)過半個世紀的改進已臻于成熟,但對于患者術(shù)后外形的恢復程度的預計,在術(shù)前僅局限于紙上談兵,十分不利于臨床醫(yī)生對手術(shù)療效評估及醫(yī)患之間交流,同時特殊的手術(shù)訓練方式使得年輕醫(yī)生的培養(yǎng)也成為一大難題�，F(xiàn)階段臨床上的解決辦法主要是術(shù)前加強醫(yī)患交流、師徒關(guān)系的實際演練、尸體操作等。自上世紀80年代起,隨著計算機及圖形學等相關(guān)學科的發(fā)展與進步,我們又有了新的方法與手段來解決該難題,即虛擬手術(shù)系統(tǒng)。 虛擬手術(shù)(Virtual Surgery,VS)是根據(jù)各種醫(yī)學影像數(shù)據(jù),利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機中建立一個模擬環(huán)境,醫(yī)生借助虛擬環(huán)境中的信息進行手術(shù)計劃、訓練,以及在實際手術(shù)過程中引導手術(shù)完成的新興技術(shù)。現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展越來越體現(xiàn)出多門學科的交叉和滲透,虛擬手術(shù)作為正在發(fā)展研究方向,是集醫(yī)學、生物力學、機械學、材料學、計算機圖形學、計算機視覺、數(shù)學分析、機械力學、材料學、機器人等諸多學科為一體的新興交叉研究領(lǐng)域。其目的是:使用計算機技術(shù)(主要是計算機圖形學與虛擬現(xiàn)實)來模擬、指導醫(yī)學手術(shù)所涉及的各種過程。在時間段上包括了術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后;在實現(xiàn)的目的上有手術(shù)計劃制定、手術(shù)排練演習、手術(shù)教學、手術(shù)技能訓練、術(shù)中引導手術(shù)及術(shù)后康復等。虛擬手術(shù)在軟件上分為多個步驟,其中幾何建模、物理建模、計算建模作為虛擬手術(shù)系統(tǒng)交互性的最重要體現(xiàn)點在現(xiàn)階段研究中越來越受到人們的關(guān)注�？梢暬鳛榻２襟E的主體,在一定意義上決定了虛擬手術(shù)系統(tǒng)的實用性和可靠度,這也是本實驗的研究重點。 本課題的目的是尋求一種高效率、高精度建立唇腭裂患者頜面部可視化模型的方法。利用薄層CT獲取原始數(shù)據(jù),運用模糊C-均值聚類算法進行圖像分割,使用VTK(Visualization Tool Kit, VTK)技術(shù)生成可視化模型,使用C++語言及Visual C++.net實現(xiàn)編程,得到應用程序框架,最終建立了更為精確的唇腭裂患者頜面部的可視化模型,總結(jié)出了一種更為方便高效的通用可視化建模方法。該軟件具有良好的通用性,只要有合適的CT數(shù)據(jù),經(jīng)過適當?shù)念A處理,都可生成高質(zhì)量的可視化模型。應用VTK方法建立可視化模型,軟件開發(fā)周期更短,精度更高,應用更廣泛。 在研究中我們對該模型進行了擴展,部分模擬了骨組織的切割與固定,對最終虛擬手術(shù)系統(tǒng)的建立進行了嘗試與探索,這也是本課題下階段進一步探索的方向。
【圖文】：

行采用的分割算法為模糊 C-均值聚類算通過該步驟,我們可以得到只包含部分核心代碼如下：//為Fuzzy C-Mean打開文件，，然后進行char szFilter[]="Raw File (*.圖 2-1 患者面像

可視化模型的
【學位授予單位】：第四軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：R782.2

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 武博;蔡萍;胡陟;蔣峻;謝叻;;虛擬手術(shù)力反饋裝置反饋力內(nèi)�？刂芠J];計算機工程與應用;2011年24期

2 歐婉燕;蔡碧瓊;劉國江;;三維超聲對胎兒唇腭裂的診斷價值[J];現(xiàn)代醫(yī)院;2011年06期

3 潘新華;譚珂;;虛擬醫(yī)學手術(shù)仿真技術(shù)概述[J];中國醫(yī)學教育技術(shù);2011年04期

4 林科燦;劉景豐;曾金華;池閩輝;曾永毅;;基于肝臟三維圖像的肝段自動劃分及虛擬解剖性肝切除[J];中國普外基礎(chǔ)與臨床雜志;2011年07期

5 袁金學;柳大烈;方馳華;祝文;;數(shù)字醫(yī)學技術(shù)在顴骨高突縮小術(shù)中的應用[J];實用醫(yī)學雜志;2011年12期

6 凌遵龍;周友龍;沈龍山;余意;李澄;薛貞龍;;計算機輔助人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)前規(guī)劃系統(tǒng)及應用[J];中國現(xiàn)代醫(yī)生;2011年16期

7 張孝平;;胎兒唇腭裂畸形的超聲診斷價值[J];實用醫(yī)技雜志;2011年07期

8 吳瑕;柳國勝;萬波;馮強;;孕母血漿同型半胱氨酸水平與胎兒出生缺陷的關(guān)系及其臨床意義[J];實用兒科臨床雜志;2011年14期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

相關(guān)會議論文 前10條

1 陳振琦;許悅;;代償機制在唇腭裂畸形掩飾性矯治中的應用[A];第七屆全國唇腭裂學術(shù)會議論文集[C];2009年

2 楊家翔;董江華;項莉亞;周柳英;周業(yè)英;;產(chǎn)前超聲診斷唇腭裂畸形的價值[A];中華醫(yī)學會超聲醫(yī)學新進展學術(shù)會議論文匯編[C];2004年

3 韓雙景;何漢武;李晉芳;雷鈞;何宇磊;;交互式虛擬膝關(guān)節(jié)鏡手術(shù)中半月板修復術(shù)的研究與實現(xiàn)[A];第十五屆全國圖象圖形學學術(shù)會議論文集[C];2010年

4 周艷芳;胡建新;;二維超聲配合三維表面成像診斷胎兒唇腭裂畸形[A];2003年全國醫(yī)學影像技術(shù)學術(shù)會議論文匯編[C];2003年

5 丁蕓;張瀟引;王流強;;三維超聲診斷胎兒唇腭裂畸形的價值[A];第一屆全國婦產(chǎn)科超聲學術(shù)會議論文匯編[C];2006年

6 金丹;王丹;蘇秀云;張玉忠;張元智;余斌;裴國獻;;踝關(guān)節(jié)骨折數(shù)字化虛擬手術(shù)設(shè)計系統(tǒng)的建立及其初步臨床應用[A];第七屆全國創(chuàng)傷學術(shù)會議暨2009海峽兩岸創(chuàng)傷醫(yī)學論壇論文匯編[C];2009年

7 王勇軍;吳鵬;郭光友;譚珂;;支持力反饋的鼻腔鏡虛擬手術(shù)仿真系統(tǒng)[A];中國圖象圖形學會第十屆全國圖像圖形學術(shù)會議（CIG’2001）和第一屆全國虛擬現(xiàn)實技術(shù)研討會（CVR’2001）論文集[C];2001年

8 包瑞蘭;王俊輝;成雁鳴;;實時三維超聲診斷胎兒唇腭裂畸形[A];第二屆超聲診斷安全閾值及胎兒畸形研討會論文匯編[C];2005年

9 陳f^;陶儀聲;林璐;曹曉芳;;胎兒骶尾部惡性畸胎瘤伴唇腭裂畸形的B超診斷與病理對照[A];第九屆全國超聲醫(yī)學學術(shù)會議論文匯編[C];2006年

10 蔣國英;李培杰;韓捷;;唇腭裂修復術(shù)病人的護理[A];全國五官科護理學術(shù)交流暨專題講座會議論文匯編[C];2005年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 付雪;全省首例虛擬手術(shù)計劃系統(tǒng)落戶我市[N];大慶日報;2010年

2 通訊員 高翔　黃偉;我省完成全國首例“虛擬手術(shù)”[N];長江日報;2010年

3 本報記者 王握文 本報特約通訊員 劉少華;虛擬手術(shù)開創(chuàng)外科教學新模式[N];解放軍報;2005年

4 許曉嵐邋生焰明;從今年起我區(qū)每年將為550例貧困唇腭裂患者免費手術(shù)[N];內(nèi)蒙古日報(漢);2008年

5 李欣;為了孩子的幸福[N];青海日報;2008年

6 孫剛;掌上電腦查病例 虛擬手術(shù)臺練刀[N];解放日報;2008年

7 卜博 周定標;走進虛擬世界指日可待[N];健康報;2005年

8 陸裕良、朱薇、嚴昊;“幸福微笑”,是為了孩子的微笑[N];新華每日電訊;2006年

9 中國建設(shè)教育協(xié)會 張明;讓虛擬成為現(xiàn)實[N];中國電腦教育報;2006年

10 記者 吳熹;虛擬醫(yī)教系統(tǒng)成功投入使用[N];中國技術(shù)市場報;2011年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 張峰峰;機器人輔助骨科虛擬手術(shù)系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

2 高永輝;虛擬手術(shù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];上海交通大學;2011年

3 李艷波;虛擬手術(shù)中軟組織建模與碰撞檢測方法研究[D];哈爾濱工程大學;2011年

4 郁松;3D虛擬現(xiàn)實內(nèi)鏡手術(shù)仿真關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中南大學;2011年

5 王征;虛擬手術(shù)中的軟組織形變仿真算法研究[D];東南大學;2006年

6 朱新勇;肝臟及其內(nèi)部血管64排螺旋CT掃描數(shù)據(jù)三維重建及虛擬手術(shù)研究[D];第一軍醫(yī)大學;2007年

7 唐震;CT三維表面重建輔助頜面部整形手術(shù)系統(tǒng)的研究[D];第三軍醫(yī)大學;2004年

8 顧澤旭;基于CT三維重建的正頜外科診斷分析手術(shù)模擬及術(shù)后預測系統(tǒng)的應用研究[D];第四軍醫(yī)大學;2006年

9 林科燦;肝臟三維重建及虛擬肝臟手術(shù)規(guī)劃臨床應用的研究[D];福建醫(yī)科大學;2008年

10 張圃;數(shù)字化頜面骨整形重建外科的初步研究[D];中國人民解放軍軍醫(yī)進修學院;2004年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 黃磊;頜骨虛擬手術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)與可用性研究[D];西北大學;2010年

2 徐飛;虛擬手術(shù)培訓系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京理工大學;2010年

3 王莉娟;虛擬手術(shù)力反饋人機交互控制系統(tǒng)研究[D];上海交通大學;2010年

4 黃雷;虛擬手術(shù)訓練系統(tǒng)中手術(shù)場景的模擬及系統(tǒng)集成[D];上海交通大學;2010年

5 侯錦蓉;面向虛擬手術(shù)的碰撞檢測算法研究[D];中南大學;2010年

6 劉梅;虛擬手術(shù)中軟組織切割變形仿真研究[D];山東大學;2010年

7 李云鵬;應用VTK技術(shù)建立唇腭裂畸形可視化模型的初步研究[D];第四軍醫(yī)大學;2007年

8 邵剛;顱面部螺旋CT掃描數(shù)據(jù)三維重建及虛擬手術(shù)研究[D];青島大學;2010年

9 徐鵬宇;正頜外科虛擬手術(shù)計劃系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];東南大學;2004年

10 張青;虛擬手術(shù)中人體軟組織變形仿真[D];青島大學;2003年

本文編號：2676688