Web模式的医学断层图像三维重建 被引量：40

1

作者 宋志坚 李文生 左焕琛 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第11期1727-1731,共5页

实现了基于 Web的医学图像三维重建及显示 .用超高速 CT扫描获得人体器官的二维图像 ,基于 JavaApplet与 Java Application编程 ,采用体绘制法完成二维图像的三维重建与显示 .重建实现了在 Internet上以Web模式跨平台运行 .重建的三维... 实现了基于 Web的医学图像三维重建及显示 .用超高速 CT扫描获得人体器官的二维图像 ,基于 JavaApplet与 Java Application编程 ,采用体绘制法完成二维图像的三维重建与显示 .重建实现了在 Internet上以Web模式跨平台运行 .重建的三维图像能够清晰地显示人体器官的解剖结构 ,尤其是心脏的整体形态及冠状动脉的走向 .用 Java Applet与 Java Application实现基于 Web的医学图像三维重建是可行的 ,并对三维图像的临床应用起到了推动作用 .通过三维重建显示人体器官的立体形态 ,尤其是冠状动脉的解剖结构 。 展开更多

关键词 计算机网络 三维重建 医学断层图像 CT WEB INTERNET

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三维医学图像的快速重建与任意切割 被引量：5

2

作者 王满宁 韩正之 宋志坚 《复旦学报（医学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期142-144,共3页

目的　实现三维医学图像的快速重建和任意切割。方法　采用外接球面法和分段标记法。结果　快速清晰地显示出人体器官的解剖结构 ,对器官的切割可以基于鼠标任意操作。结论　用JavaApplication实现对医学图像快速重建及任意切割是可行... 目的　实现三维医学图像的快速重建和任意切割。方法　采用外接球面法和分段标记法。结果　快速清晰地显示出人体器官的解剖结构 ,对器官的切割可以基于鼠标任意操作。结论　用JavaApplication实现对医学图像快速重建及任意切割是可行的 ,并为虚拟手术的研究提供了条件。 展开更多

关键词 三维重建 图像切割 虚拟手术 医学图像

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脑白质纤维束跟踪算法的研究进展 被引量：8

3

作者 张艳 宋志坚 《复旦学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期1-7,共7页

基于弥散张量成像(diffusion tensor imagine,DTI)技术的脑白质纤维跟踪(white matter tractography,WMT)是目前唯一非入侵式三维重建活体脑白质纤维束解剖结构的方法,有助于深入了解人脑白质纤维的微观结构,对神经生理研究和临床应用... 基于弥散张量成像(diffusion tensor imagine,DTI)技术的脑白质纤维跟踪(white matter tractography,WMT)是目前唯一非入侵式三维重建活体脑白质纤维束解剖结构的方法,有助于深入了解人脑白质纤维的微观结构,对神经生理研究和临床应用也有较大价值,成为神经纤维成像技术的研究热点之一。本文在DTI原理的基础上,归纳总结了近几年来比较有代表性的几类脑白质跟踪算法,重点分析了其跟踪原理、优点和局限性,并介绍了脑白质跟踪算法的应用情况,同时对今后的研究发展进行了展望。 展开更多

关键词 弥散张量成像(DTI) 白质纤维束跟踪(WMT) 高角分辨率弥散成像(HARDI) 压缩感知(CS)

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深度学习在医学影像中的应用:希望还是陷阱? 被引量：1

4

作者 赵亮 《第二军医大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期859-864,共6页

医学影像技术在疾病的检测、诊断和治疗中起着重要作用。由于人类专家经验的不稳定性,机器学习技术有望辅助研究人员和医师以提高影像诊疗的准确性和减少医疗资源的不均衡性。本文系统概述了深度学习技术的一些方法,介绍了医学影像学中... 医学影像技术在疾病的检测、诊断和治疗中起着重要作用。由于人类专家经验的不稳定性,机器学习技术有望辅助研究人员和医师以提高影像诊疗的准确性和减少医疗资源的不均衡性。本文系统概述了深度学习技术的一些方法,介绍了医学影像学中的深度学习技术的应用研究,同时讨论了深度学习技术在医学影像中的局限性。 展开更多

关键词 人工智能 深度学习 医学影像 大数据

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基于DTI技术的健康成人胼胝体、扣带回、中脑白质纤维束密度随年龄变化关系的研究 被引量：5

5

作者 王亚平 史勇红 +1 位作者 刘桂雪 李文生 《神经解剖学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期429-435,共7页

目的：应用磁共振弥散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）技术定量探讨健康成人胼胝体、扣带回、中脑纤维束密度随年龄变化的关系。方法：将125例健康志愿者按年龄分成五组（第一组16~30岁,20例;第二组31~45岁,34例;第三组46~60... 目的：应用磁共振弥散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）技术定量探讨健康成人胼胝体、扣带回、中脑纤维束密度随年龄变化的关系。方法：将125例健康志愿者按年龄分成五组（第一组16~30岁,20例;第二组31~45岁,34例;第三组46~60岁,24例;第四组61~75岁,22例;第五组76~90岁,25例）,行3T磁共振（magnetic resonance imaging,MRI）扫描,获取脑T1和DTI图像。所有DTI数据经DTI Studio软件预处理并追踪得到脑白质纤维束,手工设置三个感兴趣区,即胼胝体、扣带回和中脑,统计各区的纤维束密度（fiber tract density,FD）,将所有数据输入SPSS软件进行统计学分析。结果：得到了三个感兴趣区的纤维束走行,其中胼胝体区纤维束成辐射状分布,走行有向前、后、左、右方向;扣带回区纤维束走行大致为前、后方向;中脑区纤维束走行大致为上、下方向,追踪结果分别与它们各自的解剖学结构相一致。对三个区的纤维束密度的统计学分析结果为：（1）胼胝体区,各年龄组的FD均存在显著差异（P〈0.05）,且随着年龄的增长,胼胝体区纤维束密度逐渐降低。（2）扣带回区,各年龄组的FD均存在显著差异（P〈0.05）,第一组的左、右侧扣带回FD存在显著性差异（P〈0.05）,在其左、右区,各年龄组的FD相互比较均具有显著性差异（P〈0.05）;进一步分析得到,左侧扣带回区FD随年龄增长的下降趋势大于右侧。（3）中脑区,各年龄组的FD无显著性差异（P〉0.05）,在其左、右区,各年龄组的FD无显著性差异（P〉0.05）。结论：随着年龄增长,胼胝体、扣带回区内FD明显降低。磁共振弥散张量成像技术的量化指标FD可以用来了解脑白质纤维束的变化。 展开更多

关键词 弥散张量成像 脑白质 纤维束追踪 纤维束密度 年龄 成人

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基于不同FA模板的全脑体素分析方法可靠性的研究 被引量：3

6

作者 陈碧娟 陈艳玲 李文生 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期331-336,343,共7页

比较基于两种不同FA模板的全脑体素分析(VBA)方法的结果,了解该方法的可靠性,以期为脑白质的功能研究和相关疾病的诊治提供基础信息。选择27例健康成年志愿者,分为青年组(14例)和老年组(13例),行磁共振弥散张量成像扫描。首先使用DTIStu... 比较基于两种不同FA模板的全脑体素分析(VBA)方法的结果,了解该方法的可靠性,以期为脑白质的功能研究和相关疾病的诊治提供基础信息。选择27例健康成年志愿者,分为青年组(14例)和老年组(13例),行磁共振弥散张量成像扫描。首先使用DTIStudio软件对图像进行自动配准和张量计算,获取部分各向异性(FA)图,然后利用统计参数图(SPM8)软件对FA图进行配准、归一化、平滑等预处理,最后分别基于SPM8软件下产生的专用FA模板和本实验室自主开发的正常中国人FA模板,对两组间的脑白质FA值进行全脑体素分析比较。以纤维束示踪的空间统计学(TBSS)方法和相关文献结果为标准,对以上比较结果进行验证。在基于SPM8产生的专用FA模板下,与青年组对比,老年组的双侧内囊前、后肢,左外囊,左额上回,左枕叶,右放射冠,右大脑脚底,右额中、下回,右小脑中脚的FA值显著下降(P<0.05,簇错误率校正);在基于正常中国人FA模板下,老年组的左内囊后肢,左外囊,左额上回,左颞中回,左枕叶,右放射冠,右内囊前、后肢,右大脑脚底,右额中、下回和胼胝体膝部的FA值相对于青年组显著下降(P<0.05,簇错误率校正);两种模板结果的不一致区域共有4个,即:左内囊前肢、右小脑中脚和左颞中回、胼胝体膝部,前两个区域出现在第一个模板中,后两个区域出现在第二个模板中,根据TBSS方法的激活区结果可得出左内囊前肢、右小脑中脚是假阳性,TBSS方法和相关文献结果支持第二个模板的结论。在采用VBA方法对脑白质进行分析时,基于正常中国人FA模板有助于提高结果的客观性和可靠性。 展开更多

关键词 人脑白质 弥散张量成像 部分各向异性 全脑体素分析

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脊柱手术导航中分步式2D/3D图像配准方法 被引量：11

7

作者 张翼 王满宁 宋志坚 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期1154-1158,1165,共6页

为实现微创脊柱手术导航,提出一种将脊柱术前CT与其术中X射线图像配准的方法.首先基于一种最近点迭代法进行快速粗配准;然后提取图像的梯度特征,根据投影变换原理,采用寻找具有CT最大梯度投影位置的方法进行精配准.在模拟数据及临床标... 为实现微创脊柱手术导航,提出一种将脊柱术前CT与其术中X射线图像配准的方法.首先基于一种最近点迭代法进行快速粗配准;然后提取图像的梯度特征,根据投影变换原理,采用寻找具有CT最大梯度投影位置的方法进行精配准.在模拟数据及临床标本上进行实验的配准率分别为92%和78%.实验结果表明:该方法鲁棒性强、人工干预少、适合于临床应用. 展开更多

关键词 2D/3D配准 数字X射线图像 计算机断层扫描 手术导航

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基于Mumford-Shah理论的最小生成树图像分割方法 被引量：15

8

作者 叶伟 王远军 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期1127-1133,共7页

基于最小生成树的图像分割方法虽然具有较快的分割速度,然而这类方法的结果较为粗糙、冗杂.结合Mumford-Shah理论,提出了一种优化的方法.通过考虑图像中区域间的结合程度以及各区域的几何性质,计算区域间基于结合度的权值并将之加入到... 基于最小生成树的图像分割方法虽然具有较快的分割速度,然而这类方法的结果较为粗糙、冗杂.结合Mumford-Shah理论,提出了一种优化的方法.通过考虑图像中区域间的结合程度以及各区域的几何性质,计算区域间基于结合度的权值并将之加入到最小生成树图像分割方法的区域合并判断公式中,使相互结合较好的区域更易于合并.该方法能够在保留目标区域间较弱边缘的同时,很好地合并目标区域内部结合较好的区域,并得到简洁平滑的轮廓. 展开更多

关键词 图像分割 区域划分 Mumford-Shah理论 最小生成树

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基于图像力场转换的耳廓图像识别 被引量：5

9

作者 朱海华 李雅娟 宋志坚 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期512-518,共7页

首先讨论了耳廓识别技术的可行性、可靠性及其特点,针对耳廓识别特点提出一种基于图像力场转换的耳廓识别方法(Force-field fisher classifier)．该方法通过力场图像转换提取耳廓图像特征后,采用Fisher线性判别分类识别,减小了光照变化... 首先讨论了耳廓识别技术的可行性、可靠性及其特点,针对耳廓识别特点提出一种基于图像力场转换的耳廓识别方法(Force-field fisher classifier)．该方法通过力场图像转换提取耳廓图像特征后,采用Fisher线性判别分类识别,减小了光照变化对耳廓识别的影响．在我们选取的耳廓图像库上识别率达到了98.5%． 展开更多

关键词 耳廓识别 力场 力场转换 FISHER线性判别

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CT结肠造影中息肉的自动识别 被引量：1

10

作者 张翼 宋志坚 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期226-230,共5页

目的：通过计算机自动识别CT结肠造影中结肠息肉的方法，提高结肠息肉筛查的灵敏度及效率。方法：利用计算CT图像的偏导数得到等值面的几何形态，找到符合息肉特征的体素，通过区域生长及模糊分类完成对息肉的识别与分割，并将识别到的... 目的：通过计算机自动识别CT结肠造影中结肠息肉的方法，提高结肠息肉筛查的灵敏度及效率。方法：利用计算CT图像的偏导数得到等值面的几何形态，找到符合息肉特征的体素，通过区域生长及模糊分类完成对息肉的识别与分割，并将识别到的息肉用特殊颜色标记，在其引导下进行虚拟内窥镜重建。结果：自动识别方法对息肉的总体敏感度为58．8％，假阳性率为4．7个，病例，平均检查时间为15．3min。同人工方法相比，检查时间平均缩短40．5％，且对5-10mm息肉的敏感度有明显提高（P=0．046）。结论：本方法具有较高的识别灵敏度，能加快息肉筛查的速度，可作为结肠息肉筛查的辅助手段。 展开更多

关键词 CT结肠造影 结肠息肉 虚拟内窥镜 计算机辅助诊断

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基于多模图像融合理论的人眼球及眼眶肿瘤的三维重建与显示(英文)

11

作者 管宇峰 叶强 宋志坚 《第二军医大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第8期877-880,共4页

目的:研究CT和MRI融合技术在眼球及眼眶肿瘤中的应用。方法:对13例眼球及眼眶肿瘤的CT和MRI的二维图像通过特征点配准结合ILCP法(IterativeLocalClosestPoint)进行融合,运用RayTracing法进行三维融合图像的重建。结果:实现了人眼球及眼... 目的:研究CT和MRI融合技术在眼球及眼眶肿瘤中的应用。方法:对13例眼球及眼眶肿瘤的CT和MRI的二维图像通过特征点配准结合ILCP法(IterativeLocalClosestPoint)进行融合,运用RayTracing法进行三维融合图像的重建。结果:实现了人眼球及眼眶肿瘤CT和MRI三维融合图像的重建与显示,眼球及眼眶肿瘤的CT和MRI信息综合起来作为一个整体成像在同一幅图像上,立体显示了眼部正常与病变组织的三维结构,提供了眼眶的三维立体视觉,使眼眶的结构便于理解。结论:多模图像融合能使临床获取更准确和全面的诊断信息。它能帮助医师制订周密的手术方案,并且对临床教学及加强医患沟通有重要指导意义。 展开更多

关键词 多模图像融合 断层摄影术 螺旋计算机 磁共振成像 三维重建 眼肿瘤

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基于对象的精细可伸缩性编码

12

作者 刘翌勋 宋志坚 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期362-369,共8页

医学影像是医生用于诊断的重要工具,高质量的影像对于远程医学在Internet上的普及具有重要意义。然而,当影像在丢包网络如Internet上传输时,接收端有时需要经过长时间的等待才能获得整个码流来重建影像。对于需要实时获得影像的医生,这... 医学影像是医生用于诊断的重要工具,高质量的影像对于远程医学在Internet上的普及具有重要意义。然而,当影像在丢包网络如Internet上传输时,接收端有时需要经过长时间的等待才能获得整个码流来重建影像。对于需要实时获得影像的医生,这是无法忍受的。本研究提出一种基于对象的精细可伸缩性编码方法,该方法将对象编码与位平面编码相结合。一方面,这种方法具有精细增强图像质量的能力;另一方面,它又可以通过指定对象优先级和提升位平面来更为灵活地控制码流结构。首先描述整个编码框架,然后对该框架所涉及的位平面编码、选择性增强和码流结构等关键技术分别进行重点讨论,最后给出不同码流结构在不同断点处的重建图像之间的比较。 展开更多

关键词 基于对象的精细可伸缩性编码 图像对象 位平面编码 选择性增强 码流结构

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基于水平集的快速成型技术在颅骨缺损修复中的应用 被引量：6

13

作者 章然 张子群 宋志坚 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期373-377,共5页

目的探索利用水平集方法和快速原型技术得到颅骨缺损修复假体用于颅骨修复。方法基于有颅骨缺损的患者的CT数据,利用水平集方法结合病人脑组织信息得到完整的颅骨原始轮廓,还原出颅骨缺损部位信息,三维重建后应用三维打印机进行定制的... 目的探索利用水平集方法和快速原型技术得到颅骨缺损修复假体用于颅骨修复。方法基于有颅骨缺损的患者的CT数据,利用水平集方法结合病人脑组织信息得到完整的颅骨原始轮廓,还原出颅骨缺损部位信息,三维重建后应用三维打印机进行定制的颅骨缺损修复假体的快速原型制造。结果所得颅骨缺损修复假体非常适合颅骨缺损的部位,使用水平集方法和快速原型技术得到的颅骨缺损修复假体有很好的个体适配性。结论水平集方法和快速原型技术精确制造颅骨缺损修复假体是可行的,对颅骨缺损修复手术提供术前规划、减少术中危害具有重要意义。 展开更多

关键词 颅骨 缺损修复 水平集 快速成型技术

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手术导航中精度问题的探讨 被引量：7

14

作者 穆晓兰 王满宁 宋志坚 《中国微创外科杂志》 CSCD 2004年第5期444-446,共3页

手术导航是近年来医学影像科学的新进展,它将医学影像技术、数字医学、立体定向技术和微创技术融为一体,是国际上研究的热点和临床应用的新方向。精度是手术导航系统最重要的性能指标,直接影响手术的成功率。本文就影响手术导航系统精... 手术导航是近年来医学影像科学的新进展,它将医学影像技术、数字医学、立体定向技术和微创技术融为一体,是国际上研究的热点和临床应用的新方向。精度是手术导航系统最重要的性能指标,直接影响手术的成功率。本文就影响手术导航系统精度的各方面因素以及各种解决方法和技术进行探讨,为国内考察和引进相关设备提供参考,并为国内相关机构的科研攻关提供帮助。 展开更多

关键词 手术导航系统 精度 医学影像技术

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图像压缩对磁共振图像质量的影响 被引量：2

15

作者 吴涛 周建军 +1 位作者 杜文健 宋志坚 《复旦学报（医学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期179-182,185,共5页

目的　分析有损压缩对磁共振图像质量的影响。方法　参照DICOM3 .0标准编写程序 ,用于DI COM3 .0格式MRI图像的显示及格式转换 ;对图像进行无损压缩 ,比较无损压缩算法的压缩比 ;将图像按不同压缩比压缩成JPEG和JPEG2 0 0 0两种格式 ,... 目的　分析有损压缩对磁共振图像质量的影响。方法　参照DICOM3 .0标准编写程序 ,用于DI COM3 .0格式MRI图像的显示及格式转换 ;对图像进行无损压缩 ,比较无损压缩算法的压缩比 ;将图像按不同压缩比压缩成JPEG和JPEG2 0 0 0两种格式 ,用主观和客观方法评价有损压缩图像质量 ,寻找最佳压缩比。将图像进行低通和高通滤波处理 ,分析有损压缩对图像高频成分和低频成分影响的差异。结果　几种无损压缩算法比较 ,JPEG2 0 0 0无损压缩的压缩比较高。JPEG格式最佳压缩比为 1∶8,JPEG2 0 0 0格式最佳压缩比为 1∶1 0。经过JPEG或JPEG2 0 0 0有损压缩后图像的高频成分损失较大。压缩比越高 ,JPEG2 0 0 0格式图像质量越优于JPEG格式。结论　对于医学磁共振图像 。 展开更多

关键词 DICOM3.0 图像压缩 图像质量 滤波器 JPEG2000 MRI

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基于耳廓特征的生物识别新技术 被引量：3

16

作者 李雅娟 李智慧 宋志坚 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2007年第7期56-57,145,共3页

耳廓检测和特征点的定位是基于耳廓的身份识别与验证新技术研究中非常重要的一部分。耳廓具有数据采集量少,便于建库,色泽分布一致,不受丰富表情影响等诸多优势。采用快速耳廓检测和定位技术,并基于耳廓图像可逆线性变换的方法,将图像... 耳廓检测和特征点的定位是基于耳廓的身份识别与验证新技术研究中非常重要的一部分。耳廓具有数据采集量少,便于建库,色泽分布一致,不受丰富表情影响等诸多优势。采用快速耳廓检测和定位技术,并基于耳廓图像可逆线性变换的方法,将图像分别通过力场和能量场进行描述,利用测试点在力场中运动最终收敛至图像能量局部最小值处这一个特征,对耳廓图像特征点进行定位。在实验分析过程中,首先解决了耳廓自动检测,并在此基础上定位和提取耳廓特征点,通过力场模型的调整,使得场线较好的收敛于某最近似像素点,解决了力场连续性和数字图像离散性的矛盾,取得满意结果。 展开更多

关键词 耳廓识别 耳廓检测 力场转换 能量转换

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扩展有限元；牵拉；神经手术导航

17

作者 王巍伟 李萍 +1 位作者 章琛曦 宋志坚 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期38-45,共8页

脑组织牵拉变形严重影响神经导航系统（IGNS）术中导航的精确性及可靠性。建立脑组织线弹性生物力学模型，利用扩展有限元方法（XFEM）矫正发生牵拉变形的生物力学模型。借助植入脑组织体模内的不锈钢标记物牵拉前后图像中位移定量分析X... 脑组织牵拉变形严重影响神经导航系统（IGNS）术中导航的精确性及可靠性。建立脑组织线弹性生物力学模型，利用扩展有限元方法（XFEM）矫正发生牵拉变形的生物力学模型。借助植入脑组织体模内的不锈钢标记物牵拉前后图像中位移定量分析XFEM矫正脑组织牵拉变形的有效性。试验中不同尺寸网格的XFEM系统框架预测误差在0．3～0．5mm之间，平均为0．4mm；矫正精度在83．1％～87．5％之间，平均85．9％。结果表明，该系统框架能够有效矫正脑组织牵拉变形。 展开更多

关键词 扩展有限元 牵拉 神经手术导航

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