基于Slicer下的三維超聲重建模塊的實現(xiàn)和驗證.pdf

1、 Slicer 下三維超聲重建模塊的實現(xiàn)和驗證 申請上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 基于 Slicer 下的三維超聲重建模塊的實現(xiàn)和驗證 基于 Slicer 下的三維超聲重建模塊的實現(xiàn)和驗證 學(xué)校代碼： 10248 作者姓名： 蔣子穎 學(xué) 號： 1070379038 第一導(dǎo)師： 楊旭波 第二導(dǎo)師：學(xué)科專業(yè)： 軟件工程 答辯日期： 年 月 日 上海交通大學(xué)軟件學(xué)院 年 月 Slicer 下三維超聲重建模塊的實現(xiàn)和驗證 I 基

2、于 基于 Slicer 下的三維超聲重建模塊的實現(xiàn)和驗證 下的三維超聲重建模塊的實現(xiàn)和驗證 摘 要 近些年來，隨著計算機技術(shù)和醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，對于三維超聲的研究越來越受到關(guān)注。三維超聲除了具備傳統(tǒng)二維超聲的圖像實時，對人體無害，設(shè)備便攜，成本低，安全等優(yōu)點以外， 三維超聲還有其獨特的優(yōu)點： 1.臨床意義 2.計算機輔助診療 3.可以被精確測量結(jié)構(gòu)。三維超聲設(shè)備越來越多的被醫(yī)院使用，主要用于輔助診斷和手術(shù)導(dǎo)航。雖然專用的三維超聲探頭已經(jīng)存

3、在， 但由于種種原因， 獲取三維超聲數(shù)據(jù)的主要途徑仍然采用將二維超聲數(shù)據(jù)重建為三維超聲數(shù)據(jù)。 將傳統(tǒng)的二維超聲圖像重建成三維超聲圖像，并在計算機屏幕上形象逼真地顯示人體器官和組織的立體視圖。通過人機交互，可以對重建圖像進行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等操作，使醫(yī)生能夠更充分地了解人體組織之間的三維空間關(guān)系，從而更方便直觀地做出臨床診斷。 本文主要討論了三維超聲重建技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展的狀況，三維超聲重建的算法和實現(xiàn)，三維超聲重建模塊中校準(zhǔn)系統(tǒng)的原理和實

4、現(xiàn)，以及三維超聲重建模塊在 Slicer 下的集成和應(yīng)用等方面的研究。 在國內(nèi)外發(fā)展的狀況方面：國外在三維超聲重建方面的理論研究已經(jīng)非常成熟，根據(jù)這些理論可以設(shè)計出一個三維超聲重建的軟件應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)。 三維超聲重建的主要流程包括：圖像和坐標(biāo)的獲取，設(shè)備(超聲機和定位儀)的校準(zhǔn)（包括時間校準(zhǔn)和空間校準(zhǔn)），三維超聲重建（核心：三維超聲重建算法），試驗驗證（驗證數(shù)據(jù)的精確性和正確性），顯示（包括多平面顯示，面渲染，體渲染）。國內(nèi)在三維超聲重

5、建方面的研究仍處于起步階段，主要研究三維超聲的應(yīng)用。 在三維超聲重建的算法和實現(xiàn)方面：在三維超聲重建前，定位探針要被固定在傳統(tǒng)的二維超聲探頭上， 這樣就可以同時獲取二維超聲圖像和它的相對位置。 由于絕大多數(shù)的三維超聲重建技術(shù)在二維超聲數(shù)據(jù)收集完整之前不能完成重建工作， 所以不能實時看到重建好的三維超聲數(shù)據(jù)。 本文將描述并實現(xiàn)一種實時的同時兼顧重建速度和質(zhì)量的三維超聲重建技術(shù)。在重建工作完成以后，三維超聲數(shù)據(jù)將會被放置在一個預(yù)定義好的網(wǎng)格