先心病心内三维虚拟现实超声诊断及其临床意义研究（可复制论文）.pdf

先心病心内三维虚拟现实超声诊断及其临床意义研究中文详细摘要超声心动图虽为无创性诊断技术,但心脏是~个复杂空间结构脏器。二维超声心动图只能提供二维图像信息,检查者必须对一系列二维图像“在头脑中进行三维图像重现”来进行分析和诊断。应用最新发展的计算机虚拟现实限多虼薞怯び锥刃牟∥薮瓷诵匀锒系闹匾7⒄骨魇啤1狙芯通过与复旦大学电子工程系合作,拟应用计算机虚拟现实技术,通过动物实验及临床初步应用研究,评价小儿先天性心脏病心内三维虚拟现实诊断方法的可行静态心脏三维超声虚拟现实诊断方法研究置个正常新鲜离体实验猪心于超声水槽中,应用美面探头裳酵访扛。旋转扇形扫描,采集得幅原始的心脏超声切面图像,获取包含整体心脏二维图像信息的三维数据集。应用软件进行三维心脏超声重建和可视化研究,通过插值、数据分类,采用移动立方体算法进行表面绘制,建立一个像素的立体三维模型。应用计算机虚拟现实技术,建立离体心脏三维超声虚拟环境,进行三维虚拟交互的静态心内观察和寻找合适的观测“路径”。三维虚拟显示部分心内结构,包括心室腔、心房腔、二尖瓣、三尖瓣、主动脉根部、乳头肌等,并与猪心内结构实际空间位置比较,观察结果与猪心解剖后观察情况一致。离体先心病心脏模型三维超声虚拟现实诊断方法研究在儿科疾病中,先天性心脏病刃牟是小儿死亡的晟主要原因之一。二维际蹩纱唇ê吞逖樾槟饣肪常亟ê蟮娜脑喑鵙枷袷操作者在“心脏内”选择任意希望观察的位置和角度永砺凵纤倒鄄斓憧梢晕研究对象为正常新鲜离体实验猪心,数量共个。在房间隔、室间隔的不同性。型彩
部位剪大小不等、形态不一的缺损,分别建立个离体房间隔缺损P;个离体室间隔缺损P渲屑〔縑觯ぶ懿縑。离体实验猪心于超声水槽中,应用美面探头裳腥维图像的重建,建立猪·模型虚拟现实观察环境。所有离体实验猪心P途亟ê缶竦寐獾腣枷瘢⒖裳≡癫煌姆较蚝徒嵌却幼笮房或右心房观察房间隔缺损,或从左心室或右心室观察室间隔缺损,显示缺损的形态、部位关系与解剖后实际观察结果一致;从左右房室腔分别测量三维重建并虚拟显示后的面积、最大径和最小径,并与解剖后实测值比较,结果脑嗳槟庀质嫡锒戏椒ㄑ芯随机选取在上海儿童医学中心门诊或住院接受心脏超声检查的正常、例、先心病患例渲蠥。采用携带裳娜砑型彩色多普勒超声心动图仪,在心电图及呼吸周期门控下,获取包含整体心脏的二维图像信息,实现心脏虚拟现实环境,根据静态研究结果设计的观测“路径”进行三维虚拟交互的动态心内观察。所有心脏超声图像均获得满意重建。对虚拟心内结构进行不同方位和角度观察,虚拟显示心内结构异常者与心导管术后或手术后诊断或三维超声诊断进行比较,二者诊断结果一致。结论虚拟现实技术为小儿先天性心脏病三维超声诊断提供了一种新方法。关键词虚拟现实三维超声心动图先天性心脏病渲性⒖仔虯觯谭⒖仔虯二者高度相关.,。包的
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先心病心内三维虚拟现实超声诊断及其临床意义研究前言每年至少新出生先心病患儿蛉耍丛有拖刃牟≌ィ渲杏%由于出生后即处于危重状态,因未能及时做出准确的解剖诊断并早期纠治而死心脏是一个结构复杂、快速活动的立体器官,先心病为一种或多种畸形在三维空间上的组合,其心脏外形及其组成结构的空间位置关系在诊断中往往起重要作用。传统的心导管造影术虽可达到较准确的诊断,但其创伤性往往使危重婴幼儿不能耐受。二维超声心动图为无创性诊断技术,但由于二维超声心动图只能提供二维图像信息,检查者必须对一系列二维图像“在头脑中进行三维图像重现”而做出诊断,不能满足先心病三维空间精确诊断的要求。近年飞速发展的三维超声心动图技术能以观察离体心脏标本方式观察在体心脏并可实现电子活体解剖功能,但由于寻找合适的剖视面耗时过长,三维空间关系不易理解,至今尚无真正适合临床实用的无刨性三维诊断的方法。因此,如何建立理想的心内结构显示方法,快速有效地显示各种心内畸形并明确其相互间的空间关系,己成为三维超声心动图诊断中的一大难题。槟庀质导际蹩赏决以上问题“猇,是一种可以创建和体验虚拟环境的计算机技术,是一门具有多媒体交互共享模式的综合性极强的高新信息技术嘲。虚拟环境将用户和计算机结合成一个整体,用户置身于模仿真实世界而创建的三维电子环境中,产生身临其境感觉的交互式视景仿真。ぱ跃亟ê蟮娜枷窨梢允共僮髡咴诨颊叩摹靶脑嗄凇贝在儿科疾病中,先天性心脏病刃牟是小儿死亡的最主要原因之一。我国虚拟现实亡。本项目获得国家自然科学基金钅颗己及上海市青年科技启明星后计划嗪助
任意角度观察⋯,摆脱目前检查方法的局限性,因此,虚拟现实是婴幼儿复杂型先心病无创伤性三维诊断的必然发展趋势。该技术的开发应用,使心外