版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、目的:
1、研究可視化虛擬仿真技術(shù)在腹腔鏡膽囊切除術(shù)、腹腔鏡膽總管切開引流及左肝外葉切除術(shù)中的應(yīng)用價值。
2、研究可視化虛擬仿真技術(shù)在復(fù)雜肝膽管結(jié)石手術(shù)方式合理選擇及再次膽道手術(shù)中的臨床應(yīng)用價值。
方法:
采用優(yōu)化的64排螺旋CT掃描技術(shù),收集膽囊結(jié)石、膽總管結(jié)石及肝膽管結(jié)石亞毫米圖像數(shù)據(jù),應(yīng)用自主研發(fā)的,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的腹部醫(yī)學(xué)圖像三維可視化系統(tǒng)進行三維重建和輔助診斷;然后應(yīng)用
2、虛擬器械及仿真手術(shù)系統(tǒng)進行膽道系統(tǒng)結(jié)石病例的可視化仿真手術(shù)。
1、膽囊結(jié)石個體化腹腔鏡虛擬可視化手術(shù)研究
1.1研究對象:患者,女,43歲,上腹痛反復(fù)發(fā)作10余年,診斷為“膽囊結(jié)石并慢性膽囊炎”。
1.2設(shè)備
64排螺旋CT-PHILIPS Brilliance64;圖像后處理工作站為PHILIPS Brilliance64層螺旋CT自帶的Mxview工作站;FreeFormMod
3、eling System;力反饋設(shè)備PHANToM;ACDSee9 Message Center;MI-3DVS。
1.3腹腔鏡器械的設(shè)計開發(fā)
本研究在課題組前期簡單開腹手術(shù)器械的基礎(chǔ)上,進一步研究虛擬腹腔鏡手術(shù)器械。具體方法包括3個步驟,即幾何建模、運動建模及物理建模。在FreeForm Modeling System中應(yīng)用帶力反饋裝置的PHANToM可操縱這些器械進行虛擬手術(shù)。我們設(shè)計開發(fā)的腹腔鏡虛擬手術(shù)
4、器械包括TORCAR、電凝鉤、組織鉗、鈦央鉗、剪刀、膽道鏡、超聲刀等,電刀及剪刀賦予一定的組織切割功能。
1.4膽囊結(jié)石病例CT掃描參數(shù)的設(shè)定及數(shù)據(jù)存儲
常規(guī)平掃時患者取仰臥位,頭足方向,由膈頂至肝臟下緣,掃描條件120KV、250mAs;采用0.625x64排探測器組合,以層厚5mm、間隔5mm、螺距0.984、球管旋轉(zhuǎn)一周時間0.5s。動脈期掃描延時時間為20~25s,門脈期為延時50~55s。掃描結(jié)束后
5、將圖像數(shù)據(jù)傳至Mxview工作站,在Mxview工作站進行三期數(shù)據(jù)(平掃期、動脈期和門脈期)的刻盤存貯。格式為DICOM(Digital Imaging andCommunications in Medicine)3.0,然后通過DICOM查看器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為BMP格式。
1.5圖像分割及三維重建
本研究的分割方法采用閾值分割法與區(qū)域生長法,三維分割與二維分割相結(jié)合方式進行。利用MxliteView DICOM
6、 Viewer閱讀64排CT掃描數(shù)據(jù),調(diào)整適當(dāng)?shù)拇皩捄痛拔?并將以.DICOM數(shù)據(jù)導(dǎo)出并轉(zhuǎn)化成JPEG格式存盤,將JPEG文件導(dǎo)入ACDSee 9 Message Center轉(zhuǎn)化成BMP文件,并調(diào)整圖像大小后導(dǎo)入自主開發(fā)的MI-3DVS進行分割,分割后的圖像文件進行三維重建,并以STL格式的文件輸出,重建后的模型導(dǎo)入FreeForm Modeling System進行平滑和修飾。
1.5.1肝臟、膽道系統(tǒng)及腹腔血管圖像分
7、割
采用自行設(shè)計的分割軟件MI-3DVS,以自適應(yīng)的區(qū)域生長算法對肝臟、膽道系統(tǒng)及其周圍血管系統(tǒng)進行序列分割,得到分割后的肝臟、膽道系統(tǒng)、腹主動脈、腹腔動脈及其分支、門靜脈、肝靜脈系統(tǒng)等的STL(STereo Lithography)格式數(shù)據(jù)。其中膽道系統(tǒng)及結(jié)石的分割要求盡量精準(zhǔn)。
1.5.2胸腹壁組織及腹腔的分割
以自適應(yīng)區(qū)域生長算法對胸腹壁組織包括皮膚、肋骨、胸骨、脊柱等進行序列分割,分別得
8、到各組織的分割后的STL數(shù)據(jù)。
1.5.3胸腹壁、肝臟及其血管、膽道系統(tǒng)等的三維重建
將分割圖像的STL格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入FreeForm Modeling System進行平滑和去除一些燥聲,然后系統(tǒng)根據(jù)各組織臟器的真實空間位置關(guān)系自動配置成一整套的臟器三維重建模型,對模型及各組成部分可以進行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、透明等操作,全方位觀察各結(jié)構(gòu)或細節(jié)。
1.6腹腔鏡手術(shù)環(huán)境建立及腹腔鏡膽囊切除術(shù)仿真可視化
9、
腹腔鏡手術(shù)體位與開腹手術(shù)有所不同,利用FreeForm Modeling System圖像旋轉(zhuǎn)一移動工具可將腹壁及腹腔臟器三維重建模型設(shè)置左側(cè)臥30°,頭高腳低仰臥位,使與實際腹腔鏡膽囊切除術(shù)體位一致。腹腔鏡手術(shù)術(shù)者視角與開腹手術(shù)相比也較為固定,通常更接近水平前后位,有時為了顯示特定組織結(jié)構(gòu),還可將30°鏡進行旋轉(zhuǎn),利用FreeForm Modeling System水平及縱向旋轉(zhuǎn)工具,以肚臍為參考點,將視角調(diào)整至水平3
10、0°角左右即可滿足要求。此外以FreeFormModeling System軟件工作窗模擬腹腔鏡手術(shù)顯示器屏幕,通過對工作窗放大/縮小、左右平移等操作模擬攝像頭進退、掃視及旋轉(zhuǎn)等功能也較為方便。然后利用力反饋設(shè)備PHANTOM和自行開發(fā)設(shè)計的腹腔鏡手術(shù)器械進行腹腔鏡下膽囊切除術(shù)的重要手術(shù)步驟的虛擬仿真。
2、肝內(nèi)外膽管結(jié)石個體化腹腔鏡虛擬可視化手術(shù)研究
2.1、研究對象:患者,男,45歲,發(fā)現(xiàn)膽總管結(jié)石3年,
11、上腹痛反復(fù)發(fā)作1年余,CT提示“左肝外葉膽管結(jié)石,膽總管結(jié)石,肝內(nèi)外膽管擴張”。
2.2、患者64排CT原始掃描數(shù)據(jù)的采集、圖像分割及三維重建同“1.4”及“1.5”。
2.3、腹腔鏡器械的設(shè)計開發(fā)同“1.3”
2.4、腹腔鏡手術(shù)環(huán)境建立同“1.6”,腹腔鏡下虛擬膽總管切開取石引流及左肝外葉切除術(shù)手術(shù)步驟。
3、肝膽管結(jié)石三維重建及開腹手術(shù)仿真可視化研究
3.1研究對
12、象:收集我院自2008年10月至2009年10月22例肝膽管結(jié)石患者64排螺旋CT數(shù)據(jù),選其中代表性的4個病例進行分析說明:例1:葉XX,女性,ID:161510,53歲,腹痛反復(fù)發(fā)作10年入院,CT提示:左肝外葉內(nèi)膽管結(jié)石。例2:謝XX,ID:115350,女性,45歲,因B超發(fā)現(xiàn)肝膽管結(jié)石3年余收入院,入院時CT提示:肝內(nèi)膽管結(jié)石,肝膽管擴張積氣。例3:李XX,ID:110230,女性,45歲,上腹痛反復(fù)發(fā)作1年余入院,CT提示:肝
13、膽管顯著擴張,左右肝內(nèi)膽管及膽總管結(jié)石。例4:鄭XX,ID:1316277,女性,52歲,上腹部反復(fù)疼痛發(fā)作十余年入院,CT提示:左、右肝內(nèi)膽管結(jié)石及膽管擴張,膽總管結(jié)石。
3.2儀器與設(shè)備同“1.2”
3.3患者64排螺旋CT原始掃描數(shù)據(jù)的采集、圖像分割、三維重建同“1.4”
3.4.肝膽管結(jié)石的可視化仿真手術(shù)
在FreeForm Modeling System中對三維重建模型及
14、各組成部分進行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、透明等操作,全方位觀察各結(jié)構(gòu)或細節(jié),根據(jù)結(jié)石分布、膽道系統(tǒng)及肝臟病變情況選擇合理手術(shù)預(yù)案,利用力反饋設(shè)備PHANTOM和自行開發(fā)設(shè)計的開腹手術(shù)器械進行肝膽管結(jié)石的仿真可視化手術(shù),以確定手術(shù)預(yù)案可行性,并與實際手術(shù)情況對照,以探究該技術(shù)的臨床應(yīng)用價值。
4、再次手術(shù)肝膽管結(jié)石三維重建及仿真可視化研究
4.1研究對象:收集我院自2008年10月至2010年1月20例再次肝膽管結(jié)石患
15、者64排螺旋CT數(shù)據(jù),選其中代表性的3個病例進行分析說明:例1:吳XX,ID:1145376,女性,45歲,上腹部疼痛反復(fù)發(fā)作10余年入院,5年前于外院行“膽道探查術(shù)”(具體手術(shù)方式不詳),CT提示:左肝內(nèi)膽管結(jié)石,肝門部低密度灶性質(zhì)待查。例2:黎XX,ID:1195132,女性,56歲,因上腹痛反復(fù)發(fā)作10余年,再發(fā)加重1天入院,既往有2次膽道手術(shù)史(手術(shù)方式均為膽總管切開探查取石引流術(shù)),CT提示:左、右肝內(nèi)膽管及膽總管結(jié)石,肝內(nèi)外
16、膽管擴張。例3:伍XX,ID:1293786,女性,46歲,因上腹痛反復(fù)發(fā)作8余年,再發(fā)加重10天入院,既往有2次膽道手術(shù)史(手術(shù)方式均為膽總管切開探查取石引流術(shù)),CT提示:肝內(nèi)外膽管擴張,肝內(nèi)結(jié)石彌漫分布,膽總管巨大結(jié)石。
4.2儀器與設(shè)備同“1.2”
4.3患者64排螺旋CT原始掃描數(shù)據(jù)的采集、圖像分割、三維重建同“1.4”
4.4再次手術(shù)肝膽管結(jié)石患者的可視化仿真手術(shù)
在F
17、reeForm Modeling System中對三維重建模型及各組成部分進行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、透明等操作,全方位觀察各結(jié)構(gòu)或細節(jié),根據(jù)結(jié)石分布、膽道系統(tǒng)及肝臟病變情況力求找出結(jié)石復(fù)發(fā)的因為,并選擇合理手術(shù)方案,利用力反饋設(shè)備PHANTOM和自行開發(fā)設(shè)計的開腹手術(shù)器械進行肝膽管結(jié)石的虛擬仿真手術(shù),以確定手術(shù)預(yù)案可行性,并與實際手術(shù)情況對照,以探究該技術(shù)的臨床應(yīng)用價值。
結(jié)論:
1、個體化腹腔鏡虛擬可視化手術(shù)系
18、統(tǒng)能成功完成腹腔鏡膽囊切除術(shù)、腹腔鏡膽總管切開取石引流及左肝外葉切除術(shù)手術(shù)過程,其“個體化”的特點有利于克服普通腹腔鏡訓(xùn)練系統(tǒng)訓(xùn)練與實際手術(shù)操作間脫節(jié)的缺點,從而提高腹腔鏡技術(shù)培訓(xùn)效果,減少實際腹腔鏡手術(shù)術(shù)中并發(fā)癥的發(fā)生。
2、個體化腹腔鏡仿真可視化手術(shù)系統(tǒng)尚處于研究的初級階段,需要繼續(xù)吸收計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)的最新成果以逐步完善其功能。
3、三維重建及仿真可視化手術(shù)技術(shù)對肝膽管結(jié)石開腹手術(shù)及再次手術(shù)在準(zhǔn)確顯示
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 腹腔鏡聯(lián)合膽道鏡與開腹手術(shù)治療膽總管結(jié)石的系統(tǒng)評價.pdf
- 腹腔鏡聯(lián)合膽道鏡治療膽囊及膽總管結(jié)石與開腹手術(shù)的療效比較;2500
- 腹腔鏡與開腹手術(shù)治療膽總管結(jié)石臨床對照研究
- 腹腔鏡膽道探查術(shù)與傳統(tǒng)開腹手術(shù)治療膽總管結(jié)石合并膽囊結(jié)石臨床分析.pdf
- 腹腔鏡與開腹手術(shù)治療膽總管結(jié)石的臨床療效比較.pdf
- 膽管結(jié)石腹腔鏡手術(shù)規(guī)范
- 腹腔鏡與開腹手術(shù)治療胃癌臨床療效對比研究.pdf
- 開腹與腹腔鏡手術(shù)患者血清CTGF的變化研究.pdf
- 十二指腸鏡聯(lián)合腹腔鏡治療膽囊合并膽管結(jié)石與開腹手術(shù)療效比較.pdf
- 腹腔鏡膽總管探查術(shù)與開腹手術(shù)治療膽總管結(jié)石的臨床對比研究.pdf
- 宮外孕腹腔鏡與開腹手術(shù)治療的臨床效果觀察
- 老年腹腔鏡右半結(jié)腸切除手術(shù)與開腹手術(shù)的臨床對比研究.pdf
- 對于Ⅲ期結(jié)腸癌腹腔鏡手術(shù)與開腹手術(shù)的比較.pdf
- 急性闌尾炎腹腔鏡手術(shù)與開腹手術(shù)臨床療效對比.pdf
- 腹腔鏡聯(lián)合膽道鏡術(shù)后膽總管一期縫合與傳統(tǒng)開腹手術(shù)的回顧性對比研究.pdf
- 腹腔鏡聯(lián)合膽道鏡治療膽總管結(jié)石的分析.pdf
- 腹腔鏡及開腹手術(shù)治療小兒急性闌尾炎療效比較
- 腹腔鏡聯(lián)合膽道鏡治療膽總管結(jié)石的臨床研究.pdf
- 腹腔鏡與開腹膽道探查對患者生活質(zhì)量的影響研究.pdf
- 開腹手術(shù)與腹腔鏡手術(shù)對小鼠腹腔巨噬細胞殺菌活力的不同影響及意義.pdf
評論
0/150
提交評論