学术投稿

骨科生物力学股骨颈三维模型特点及建模方法

王利峰;黄毓瑜;魏军;刘文勇;胡磊

关键词:股骨颈, 可视化工具包, 阈值分割, 成像, 三维
摘要:目的评价新的股骨颈生物力学分析中股骨颈三维模型的特点及建模的可行性.方法在分析建模过程和操作流程的基础上,分别利用塑料股骨模型和尸体股骨模型进行CT类型DICOM图像的VTK快速读入、边缘提取及三维重建,验证该过程所建的股骨颈生物力学分析中股骨颈模型的正确性和有效性.实现三维重建股骨颈在生物力学实验及股骨颈骨折手术操作中的临床应用价值.结果特征数据的提取过程简单,通常情况下,102张DICOM数据,只需3 min左右即可完成阈值图像处理、光顺处理以及特征数据提取.同时,只需以不大于2 mm的片层间距扫描CT图像,就可重建出生物力学分析可接受的股骨颈的三维形体.并在半分钟完成重建.结论在CT图像中,基于图像灰度阈值能够有效快速获取股骨颈生物力学模型的数据特征及三维重建形体,且开发出可交互的股骨颈三视图系统.
中国医学影像技术杂志相关文献
  • 口服枸橼酸铁铵在3.0T高场强MR上腹部检查中的初步研究

    目的通过使用3.0T磁共振扫描仪对口服枸橼酸铁铵前后进行上腹部成像,研究该对比剂在高场强磁共振上腹部检查中的临床应用价值.方法对9例健康志愿者在服用浓度为7.55 mmol/L的枸橼酸铁铵前后使用相同的扫描参数进行横轴位常规T1WI、T2WI成像和磁共振胰胆管成像(MRCP),按不同解剖部位显示情况分别进行评分并进行统计学分析.结果口服对比剂后胃、十二指肠降部及肝左叶边缘的显示在不同序列的横轴位图像上都有显著改善,MRCP对胰胆管的显示也有显著改善,配对秩和检验的结果P<0.05.结论在上腹部高场强磁共振检查中使用枸橼酸铁铵对比剂可以明显改善胃肠道内液体对MRCP图像的影响,对横轴位图像的显示也有明显的改善作用.

    作者:李大胜;高树明;张芳;屈辉 刊期: 2006年第04期

  • 肾腺瘤1例

    患者男,49岁,体检发现右肾肿物2天为主诉入院.病人于2年前曾行右输尿管切开取石术,现术后复查超声及CT发现右肾下极占位性病变,无其他不适.体检:血压150/100 mmHg,脉搏80次/分,右季肋部斜行手术瘢痕,双肾无叩痛,输尿管沿线无压痛,双下肢无浮肿,心脏大小正常,肝脾正常.

    作者:高伟民 刊期: 2006年第04期

  • 声学造影在肝移植术后门静脉血栓、癌栓和狭窄中的应用

    目的探讨声学造影在肝移植术后门静脉血栓、癌栓和狭窄中的应用价值.方法对11例肝移植术后门静脉超声检查异常的患者进行声学造影.造影剂声诺维(SonoVue),用量2.0~2.4 ml,对比脉冲序列(CPS)成像模式,采用肘静脉快速团注法.结果移植肝门静脉癌栓3例,表现为注射造影剂后在肝动脉显影后大约10~15 s门静脉负显影区内出现点状、细线样造影剂充填,持续约58~78 s;移植肝门静脉血栓4例,表现为注射造影剂后门静脉附壁或低回声区内始终为造影剂充盈缺损;移植肝门静脉狭窄1例,表现为注射造影剂后门静脉吻合口造影剂充填内径为2.4 mm;移植肝门静脉正常3例,表现为注射造影剂后门静脉充填完整.结论声学造影可明确诊断肝移植术后门静脉血栓、癌栓和狭窄.

    作者:杜联芳;魏建平;李凡;邢晋放;杨亚汝;陈国庆 刊期: 2006年第04期

  • 1H MRS在定量分析脂肪肝中的初步研究

    目的探讨1H磁共振波谱(1H MRS)定量检测脂肪肝的可行性.方法对B超筛选出的20例健康志愿者及18例弥漫性脂肪肝患者分别行常规MR平扫、1H MRS成像,得到水和脂质波峰,利用GE Functool软件进行分析,测量各峰值与波峰下面积,与B超所得结果进行比较.结果 1例超声诊断为脂肪肝患者在波谱成像时未出现明显脂峰, 余1H MRS所得波谱曲线与B超声像图测量结果一致,正常组与病例组水峰无明显差异,而脂质峰有显著差异, 并且病例组内脂峰也有差异.结论 1H MRS可以对脂肪肝进行定量分析.

    作者:白亮彩;郭顺林;周怀琪;雷军强;窦郁;张毅 刊期: 2006年第04期

  • 高频超声与X线钼靶联合应用对早期乳腺癌的诊断价值

    目的探讨高频超声与X线钼靶联合应用对早期乳腺癌的诊断价值.方法分别采用高频超声与X线钼靶两种方法检查61例乳腺小肿块,观测病变大小、内部回声及血流等,全部病例经穿刺活检或手术病理证实.结果高频超声检查的敏感性、特异性、准确性、阳性预测值、阴性预测值及假阳性率、假阴性率分别是82.61%、53.33%、75.41%、84.44%、50.00%及46.67%、17.34%;钼靶分别是89.13%、60.00%、81.97%、87.23%、64.29%及40.00%、10.87%,两种方法比较无显著性差异.二者联合应用的各指标分别是95.65%、73.33%、90.16%、91.67%、84.12%及26.67%、4.35%,准确性比单一方法有明显提高,而假阳性率和假阴性率显著降低.结论两种方法联合应用能提高早期乳腺癌诊断的敏感性及准确性,降低误诊率和漏诊率,具有较高的临床实用价值.

    作者:田家玮;陈宇;刘宇杰 刊期: 2006年第04期

  • 肺动脉血栓CT值的测量对于诊断及鉴别急性肺栓塞的意义

    目的探讨多层螺旋CT扫描在诊断和鉴别急性肺栓塞时,肺动脉血栓CT值的测量是否具有临床意义.方法回顾性分析我院2004年1月-2005年10月期间临床诊断急、慢性肺栓塞患者56例(全部患者均有完整的临床、实验室及影像资料).其中女23例,男33例.平均年龄(62.9±15.3)岁.CT扫描机为GE 16层螺旋CT,1.25 mm探测器.由两位放射科医师采用盲法阅读CT图像,评价血栓形态,并对血栓的CT值进行测量.结果 56例肺栓塞中急性37例,慢性19例.急性血栓CT值为15.9~70 Hu,平均值(36.35±17.61) Hu;慢性肺栓塞肺动脉血栓CT值为33~169 Hu,平均值为(71.94±37.95) Hu.两者存在显著性差异(P=0.004).结论对肺动脉血栓CT值进行测量,可以帮助诊断急性肺栓塞.

    作者:秦乃姗;唐光健;孙红霞;蒋学祥 刊期: 2006年第04期

  • 人体系统变质量力学模型基础研究

    以人体系统为原型,开展了人体系统运动过程中的人体系统变质量力学基础研究.主要内容有人体系统变质量力学基本概念;人体系统变质量块体质点动力学基本方程;人体系统变质量块体质点动力学微分方程;人体系统变质量块体质点的动量定理;人体系统变质量块体质点的动量矩定理和人体系统变质量块体质点的动能定理,为建立人体系统变质量力学的数字化模型提供理论基础.

    作者:毕思文 刊期: 2006年第04期

  • 基于WEB的纵隔疾病影像学诊断数据库框架的构建

    目的构建基于WEB的纵隔疾病影像诊断数据库,探讨医学影像诊断数据库构建的基本模式.方法和结果对137例经临床病理证实的18种纵隔疾病的影像学表现进行回顾性分析,结合中国期刊网和MEDLINE相关中外文文献219篇,利用Microsoft Windows XP (Professional Service Pack),MS SQL Server 2000数据库,Photoshop 7.0, Dreamweaver 2005实现了18种纵隔疾病的基于WEB的检索.结论基于WEB的数据库技术,可用来构建医学影像诊断知识库,因此在计算机辅助诊断、教学、科研等领域有着广阔的应用前景.

    作者:牛刚;郭佑民;强永乾;杨军乐;王秋萍;张秋娟 刊期: 2006年第04期

  • 应用实时三维超声心动图技术评价高血压病患者心室质量和功能的研究

    目的应用实时三维超声心动图技术评价高血压病患者心室质量、容积和功能改变.方法在38例正常人、36例高血压无左室肥厚(NLVH)患者和31例高血压伴左室肥厚(LVH)患者中进行了超声心动图检查.应用二维超声双平面Simpson法测量左室舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV)和射血分数(EF),实时三维超声测量左室质量(LVM)及左室质量指数(LVMI), 左、右心室容积、左房大容积(Vmax)、小容积(Vmin)及Vmin/Vmax.结果应用实时三维超声心动图16平面、8平面法、4平面法与2平面法、二维超声双平面Simpson法测量的左室EDV、ESV、EF各组测值之间差异有统计学意义.应用RT-3DE 16平面法测量的LVM、LVMI低于M型超声测值.与对照组比较,高血压NLVH组、LVH组三维超声测量的左室EDV、ESV均显著增高,高血压LVH组左室EF减低;高血压LVH组、NLVH组右室EDV、ESV均较对照组增大,两组左房Vmax、Vmin增加,LVH组Vmax/Vmax增加.结论实时三维超声技术能够定量评价高血压病患者左、右心室及左房容积和功能,测量左心室质量.

    作者:张梅;张立君;张鹏飞;姚桂华;陈良;李晓楠;张运 刊期: 2006年第04期

  • 彩色多普勒超声造影在血管疾病中的应用

    近年来经周围静脉注射的超声造影剂的出现使超声造影技术得以在临床上广泛应用.本文介绍了经周围静脉彩色多普勒超声造影的原理及其在周围血管疾病诊断中的应用.

    作者:李超伦;王文平 刊期: 2006年第04期

  • 脑肿瘤的31P MRS特征

    目的比较不同脑肿瘤31P MRS的变化特征,探讨31P MRS在脑肿瘤中的临床应用价值.方法正常组36例,Ⅱ~Ⅲ级胶质瘤16例,成胶质细胞瘤12例,脑膜瘤16例.在1.5T MR机上完成波谱采集,jMRUI(1.3版)软件分析数据,计算体素内的pH值和各代谢物与β-ATP的相对浓度.结果正常组pH 7.04±0.02,PCr/β-ATP 1.51±0.03,PCr/Pi 2.85±0.20,PDE/β-ATP 2.70±0.40,PME/β-ATP 1.01±0.03.Ⅱ~Ⅲ级胶质瘤组织碱性化,pH 7.09±0.01,与正常组比较P<0.05;PCr/β-ATP(1.50±0.04)、PCr/Pi(2.49±0.21)、PME/β-ATP(1.04±0.07)与正常组比较无显著性差异;PDE/β-ATP(1.73±0.20)显著降低,P<0.05.成胶质细胞瘤组织碱性化,pH 7.12±0.02,与正常组比较P<0.05;PCr/β-ATP(1.48±0.05)、PCr/Pi(2.39±0.23)与正常组比较无显著性差异;PDE/β-ATP(1.61±0.25)显著降低,P<0.05;PME/β-ATP(1.64±0.05)显著升高,P<0.05.脑膜瘤组织学特征是碱性化,pH 7.16±0.03,与正常组比较P<0.005;PCr和PDE显著降低,PCr/β-ATP(0.46±0.04,P<0.001)、PCr/Pi (1.08±0.16,P<0.001)、PDE/β-ATP(0.82±0.10,P<0.001)显著降低,PME/β-ATP(2.05±0.03,P<0.005)显著升高.结论不同脑肿瘤在活体31P MRS上的变化具有特征性;31P MRS能无创性提供活体脑肿瘤pH值、能量状况及其磷脂代谢等方面的信息,有利于脑肿瘤的诊断与鉴别诊断.

    作者:吴光耀;雷皓;孙骏谟;田志雄;王川红 刊期: 2006年第04期

  • 正常儿童股骨骨髓MRI信号的转换

    目的了解正常儿童股骨骨髓的MRI信号转化特点,为诊断骨髓病变提供帮助.方法将34例14个月~14岁儿童分三组,A组(14个月~4岁)11例,B组(5~9岁)11例,C组(10~14岁)12例.对股骨行冠状位T1WI及STIR序列扫描,测量近侧干骺端(PM)、骨干(D)、远侧干骺端(DM)及大腿肌肉(M)的信号强度,并计算PM/M,D/M及DM/M值.结果 T1WI A组的PM/M明显低于D/M及DM/M,D/M与DM/M无显著差异;B、C组的PM/M与DM/M均低于同组D/M,而PM/M与DM/M间无显著差异;B、C组的各部位信号均显著高于A组,而B、C两组间无显著差异.STIR序列中A、B两组内各部位间骨髓信号无显著差异,只有C组的PM/M明显高于D/M及DM/M;A组的D/M明显高于B组及C组,而PM/M及DM/M在三组间均无显著差异.结论 14个月~4岁儿童的近侧干骺端脂肪含量明显少于远侧干骺端及骨干;5~14岁儿童近侧干骺端和远侧干骺端的脂肪含量仍少于骨干,9岁后股骨各部位脂肪化速度减慢;14个月~14岁儿童股骨各部位骨髓脂肪化顺序由先到后依次为骨干、远侧干骺端及近侧干骺端;T1WI较STIR序列能更敏感地显示正常儿童股骨骨髓信号的变化.

    作者:邵虹;李玉华;王谦;张弘;林毅;朱铭 刊期: 2006年第04期

  • 实时三维超声心动图评价先天性主动脉瓣下隔膜的价值

    目的为了评价实时三维超声心动图(RT-3DE)诊断先天性主动脉瓣下隔膜的价值.方法经手术或CT/MRI证实的28例先天性主动脉瓣下隔膜患者接受了二维、彩色多普勒和RT-3DE成像.结果二维超声显示先天性主动脉瓣下隔膜,67.9%(19/28)可清晰显示,17.8%(5/28)可疑,14.3%(4/28)显示不清晰;在RT-3DE上,85.7%(24/28)可清晰显示,14.3%(4/28)显示不清晰.显示清晰者不仅可在左室流出道显示片状回声附着,其大小、形态、分布范围及其与主动脉瓣、二尖瓣和室间隔左室面的关系也更直观.结论在先天性主动脉瓣下隔膜的诊断中,RT-3DE可比二维超声提供更多的形态学信息.

    作者:黄云洲;任书堂;李冬蓓;龙进;王勇;王翠华;周建华;刘晓程;孔祥荣 刊期: 2006年第04期

  • 超声背向散射积分评估肝脏肿瘤的消融治疗疗效

    目的探讨超声背向散射积分(IBS)在肝癌射频或微波消融治疗疗效评价中的应用价值.方法 43个肝脏肿瘤病灶,在微波或射频消融治疗前后,分别测定肿瘤及消融区的IBS值,比较治疗前后的IBS值变化,并以增强CT/MRI检查作为对照.结果肿瘤消融后IBS值明显大于消融前,与增强CT/MRI确定的范围有良好的相关性.结论通过观察IBS值的变化,超声背向散射积分为肝脏肿瘤消融治疗疗效评估提供了一种无创的量化检查方法.

    作者:陈晓宇;赵宝珍;王茵;金修才 刊期: 2006年第04期

  • 多层螺旋CT多平面重建对周围型小肺癌的诊断价值

    目的探讨多层螺旋CT多平面重建(MPR)对周围型小肺癌的诊断价值.方法收集了52例经病理证实的周围型小肺癌,对其多层螺旋CT的MPR和横断高分辨薄层图像作对比分析.结果 MPR在肿瘤分叶征、细支气管气相、血管集束征、胸膜凹陷征、叶间胸膜破坏征的显示率明显高于横断位薄层.棘突征、短毛刺征的显示率与横断位薄层大致相同;空泡征的显示率反而较横断位薄层低.结论多层螺旋CT的MPR可以弥补横断位图像显示肿瘤征象不全面的缺点,对周围型小肺癌有重要的诊断价值.

    作者:刘国荣;程传虎;蓝博文;黄尧生 刊期: 2006年第04期

  • 3.0T磁共振扩散加权成像对胰腺癌的诊断价值初探

    目的探讨3.0T MR扩散加权成像(DWI)及相应的表观扩散系数(ADC)对胰腺癌的诊断价值.方法对13例志愿者及13例胰腺癌患者在3.0T MR上行胰腺DWI成像.比较DWI与T1WI、T2WI序列中胰腺癌相对于癌周的信号强度比(SIR);比较胰腺癌、癌周及志愿者正常胰腺的ADC值并绘制ADC值诊断胰腺癌的ROC曲线.结果 DWI及T1WI图像中胰腺癌相对于癌周的SIR均明显高于T2WI(P<0.05),而DWI与T1WI相比则没有显著差异(P>0.05).胰腺癌与癌周及志愿者正常胰腺的ADC值均有显著性差异(P<0.05).ROC曲线下的面积为(0.739±0.088)(P<0.05).结论 DWI成像及ADC值的测定可能会在一定程度上协助胰腺癌的诊断.

    作者:任莹;金征宇;冯逢;有慧;廖泉;戴梦华;郭俊超;孙宏毅 刊期: 2006年第04期

  • 无顶冠状静脉窦综合征的实时三维超声诊断方法学及临床应用

    目的探讨实时三维超声心动图技术对无顶冠状静脉窦综合征的诊断价值.方法应用实时三维超声心动图获取10例无顶冠状静脉窦的实时三维和全容积三维数据库,切割图像并观察冠状静脉窦顶壁缺损的形态特征或左上腔静脉回流位置等,其中9例与手术结果对照,1例与CT检查结果对照.结果 10例无顶冠状静脉窦中,Ⅰa型2例,Ⅰb型2例,Ⅱb型2例,Ⅲb型4例.实时三维超声可显示Ⅱ型和Ⅲ型无顶冠状静脉窦的顶壁缺损的完整形态及毗邻关系,2例Ⅰa型可显示永存左上腔静脉的回流部位及入口形状,2例Ⅰb型实时三维超声与二维超声均不能提供有价值信息.结论实时三维超声可直视无顶冠状静脉窦综合征Ⅱ型和Ⅲ型的顶壁缺损全貌以及Ⅰa型永存左上腔静脉的回流部位等,可提供二维超声心动图所不能获得的信息.

    作者:任书堂;黄云洲;刘晓程;李冬蓓;孔祥荣;龙进;王勇;王翠华;周建华;孙佳英 刊期: 2006年第04期

  • 二尖瓣反流的超声多普勒模拟显像

    目的模拟二尖瓣反流的超声Doppler成像.方法据圆形轴对称自由紊动射流模型,利用超声成像模拟软件Field Ⅱ模拟简化的二尖瓣反流的三种情况:①完全正向射流;②中心为正向射流,边缘为负向反流;③上半部分为正向射流,下半部分为负向反流.获得不同情况下的RF信号,然后采用脉冲多普勒方法估计血流速度,并对RF信号进行经典谱分析.结果得到了三种情况不同成像角度的RF信号,并估计出血流速度,获得彩色多普勒显像以及RF信号的频谱图.随着超声波束与血流角度的减小,检测到速度增加.结论模拟结果表明不同情况的血流都得到了很好的成像模拟,对于临床二尖瓣反流评价具有一定的指导意义.

    作者:邓敏;李德玉;汪天富;林江莉;饶莉;唐红 刊期: 2006年第04期

  • 多体素1H-MRS和DWI对脑肿瘤强化周边区的评价

    目的探讨多体素1H-MRS及DWI在脑肿瘤强化周边区中的价值.方法脑肿瘤患者35例, DWI测量肿瘤不同部位信号值,计算ADC值;多体素1H-MRS采集NAA、Cho、Cr等波峰,计算脑肿瘤不同区域、不同脑肿瘤近侧瘤周区及高、低级星形细胞瘤的多种代谢物比值平均值.结果 DWI示肿瘤强化区,脑膜瘤与星形细胞瘤、转移瘤间及高、低级星形细胞瘤间有显著性差异(P<0.05);近侧瘤周区,星形细胞瘤与另两者间有统计学差异(P<0.05);远侧瘤周区,三者比较无统计学意义(P>0.05).多体素1H-MRS示肿瘤强化区NAA/Cho、NAA/Cr和Cho/Cr平均值与参照区比较有显著性差异(P<0.05);近侧瘤周区,不同肿瘤间及高、低级星形细胞瘤间,多组代谢物比值具统计学差异(P<0.05).结论多体素1H-MRS、DWI与MRI增强检查相结合有助于脑肿瘤的鉴别诊断、确定病灶浸润范围、星形细胞瘤的分级诊断等.

    作者:麦筱莉;储成凤;秦伟;金琴娣;张俭;滕皋军 刊期: 2006年第04期

  • 实时三维超声心动图评价二尖瓣裂的初步研究

    目的探讨实时三维超声心动图观察二尖瓣裂的价值.方法应用实时三维超声成像新技术观察13例二尖瓣前叶裂患者,其中单纯二尖瓣裂3例,合并部分型房室间隔缺损10例,全面显示二尖瓣裂的整体形态,并应用彩色三维血流模式观察二尖瓣反流的空间走行及方向.结果实时三维超声心动图能从多方位全面观察显示二尖瓣裂部位、程度、瓣裂方向,10例并发于部分房室间隔缺损的二尖瓣裂均为前瓣中部完全性裂,瓣裂指向室间隔方向.3例单纯二尖瓣裂者中2例为前瓣近外侧连合处完全性裂,1例为前瓣中部完全性裂,3例瓣裂均指向主动脉瓣方向.结论单纯二尖瓣裂与部分型房室间隔缺损的二尖瓣裂从二尖瓣发育上存在根本性的不同,实时三维超声心动图能完整显示二尖瓣裂的整体形态,较二维超声心动图能提供更为全面、客观的诊断和治疗依据.

    作者:卢晓芳;吕清;谢明星;王新房;王静;杨亚利;袁莉;贺林;刘夏天 刊期: 2006年第04期

中国医学影像技术杂志

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主管:中国科学院

主办:中国科学院声学研究所