基于MRI的盆底組織結(jié)構(gòu)三維重建_第1頁
基于MRI的盆底組織結(jié)構(gòu)三維重建_第2頁
基于MRI的盆底組織結(jié)構(gòu)三維重建_第3頁
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文檔簡介

1、基于MRI的盆底組織構(gòu)造三維重建【摘要】目的:三維重建女性盆底組織閉孔內(nèi)饑骨盆和肛提肌的復雜幾何構(gòu)造,為從力學角度進一步認識女性盆底組織的力學特性和盆底功能障礙性疾病的發(fā)病機理做前期準備.方法:選取一系列層厚為0.8RI圖像,運用三維圖像重建軟件IIS進展圖像重建,建立其三維幾何構(gòu)造.結(jié)果:獲得了閉孔內(nèi)饑骨盆和肛提肌的獨立三維幾何構(gòu)造,從解剖構(gòu)造上完全復原其相對位置.結(jié)論:所獲得的三維模型真實地反映了其解剖構(gòu)型和幾何外形,且通過有限元軟件驗證了本模型力學分析的可行性.【關(guān)鍵詞】圖像重建RI閉孔內(nèi)肌肛提肌盆底0引言三維醫(yī)學圖像可視化在最近的10a間得到了極其廣泛的應用,如在解剖構(gòu)造可視化、手術(shù)規(guī)

2、劃與模擬、放射治療等方面.目前的三維重建主要還是應用T圖像,但T圖像不能將肌肉等軟組織很好地別分開來,尤其對于女性盆底內(nèi)組織來講,組織間的灰度值相似,更加不易別離,目前國內(nèi)對盆底內(nèi)組織的RI成像的實驗性研究還沒有相關(guān)的報道.本研究旨在通過圖像重建的方法,利用RI圖像進展盆底組織的三維重建,從幾何構(gòu)型上完全真實再現(xiàn)盆底肌肉組織構(gòu)造,為對完好的女性盆底組織進展計算機仿真研究、從力學角度認識女性盆底組織1的力學特性和女性盆底功能障礙性疾病2發(fā)病機理做一定的前期根底工作.1材料和方法1.1材料本次研究所用的RI資料由北京婦產(chǎn)醫(yī)院提供.對志愿者盆底組織進展超薄橫截面位核磁掃描,層厚0.8,共192層,文

3、件格式為DI,獲得用于三維模型重建的相關(guān)RI圖像.拍攝RI所用設備為GE公司3.0T磁共振掃描儀SignaEXITE3.0T.運用三維重建軟件IIS10.11對圖像進展處理,生成三維立體幾何模型3.1.2方法1.2.1三維重建首先將所有DI格式的RI圖像導入IIS,轉(zhuǎn)換為所指定的格式S,在IIS軟件中自動形成冠狀面、矢狀面和垂直面三視圖形式(圖1A,B,),可選擇其中任意一個視圖進展處理.1.2.1.1確定肌肉所在位置及分界點選取肌肉較明顯的圖像通過edAD中的畫曲線能逐層進展勾畫邊界,確定重建區(qū)域4.當界面恢復到正常形式,將會出現(xiàn)由剛剛所畫的邊界組成的立體輪廓圖像圖1D.1.2.1.2選取閾

4、值和分割圖像上一步完成后進展閾值的選擇.為了使結(jié)果更真實化,選用自定閾值的方法將所選區(qū)域盡可能選上,同時還要盡可能減少其他組織的影響.利用tl里的prfileline功能可以更準確確實定閾值范圍.由于RI圖像中閾值的相近性,會有一些其它組織被選定,可通過在選好閾值的原圖像上進展erase擦的操作,將多余的局部擦去,也就是去除噪聲。1.2.1.3生成三維圖像利用軟件提供的alulate3D功能可直接對所選區(qū)域進展三維重建.根據(jù)提示,選擇最正確效果,便得到相應的三維圖像.1.2.2三維圖像的處理1.2.2.1切割和邊緣處理新建的三維圖像比擬粗糙,可以通過軟件里的模擬切割功能進展美化,對于較大的局部

5、可以用面切割,對于邊緣較細的可以用曲線切割.減少點或邊緣的角度,可以使邊緣順滑一些,設定適當?shù)倪吘壗嵌取⒌螖?shù)和公差,使圖像進展第一次平滑的修正.1.2.2.2有限元分析經(jīng)過上述工作所得到的閉孔內(nèi)肌重建模型還不能滿足力學分析的需要,僅僅是直觀上重塑了其幾何外形,所形成的圖形外表實際上是由許多三角面片構(gòu)成的,它們并不是每一個都很優(yōu)化等邊三角形最正確,將處理好的三維圖像導入有限元分析中,通過軟件提供的減少三角形面片的功能,適當設置各個參數(shù),減少三角形面片,最后再通過reesh功能,去除壞三角.將處理完的三維圖形導入IIS軟件,根據(jù)灰度值賦材質(zhì),建立閉孔內(nèi)肌RI灰度與密度的關(guān)系,為在有限元分析中進

6、展處理做好準備,至此真正的閉孔內(nèi)肌的三維實體模型建立了.運用同樣的方法,我們還重建出了肛提肌和骨盆的三維模型.1.2.2.3對重建模型的后期處理軟件中提供了Exprt模塊,可將重建好的三維模型以STL文件格式輸出.在同一個工程文件中導入建立好的STL文件,對完成的三個模型進展重定位和配準處理,便得到了完好的盆底內(nèi)組織的三維模型.2結(jié)果在RI圖像的根底上,重建出了成年女性盆底三維構(gòu)造,包括肛提饑閉孔內(nèi)肌和骨盆(圖2).所獲得的三維模型真實地反映了其解剖構(gòu)型和幾何外形,且通過有限元軟件驗證了本模型力學分析的可行性,為從力學角度進一步認識女性盆底組織的力學特性和盆底功能障礙性疾病5的發(fā)病機理做好了前

7、期準備.3討論建立正確、完善的三維模型是有限元力學分析的根底和關(guān)鍵,是全面認識盆底組織生物力學的根底5-6.本研究利用盆底RI三維影像重建技術(shù),取自安康活體樣本資料,建立了一種可進一步實驗分析和臨床應用的盆底內(nèi)部組織三維模型,為盆底內(nèi)肌肉組織生物力學研究和臨床應用提供了研究手段和根據(jù).【參考文獻】1TsengLH,Liang,LHP,etal.TheprevalenefurinaryinntineneandassiatedriskfatrsinTaianeseenithlerurinarytratsyptsJ.hangGungedJ,2022,29(6):596-602.2段繼宏,楊勇,吳士良,等.北京地區(qū)尿失禁發(fā)病率調(diào)查J.北京醫(yī)科大學學報,2000,32(2):74-75.3劉家康,辛靜.人體醫(yī)學圖像三維外表重構(gòu)的實現(xiàn)J.計算機工程與應用,2002,14(245):97-98.4段寶山,潘振寬.醫(yī)學斷層圖像三維重建的輔助輪廓線法J.計算機輔助設計與圖形學學報J,2022,17(8):186-187.5D

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