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虚拟与现实的较量:CT和MR仿真内窥镜技术(1)
http://www.100md.com 2003年9月26日 好医生
     随着计算机三维图象技术的发展,步工业制造和三维动画之后尘,三维图象技术近年来迅速渗透到诸如超声波、核医学[1]、CT和MR各个医学影像领域,特别是 CT和MR的仿真内窥镜技术倍受世界医学界的广泛关注和认同,在我国CT和MR仿真内窥镜技术近一二年已得到初步临床应用。

    1.虚拟现实并不神秘

    计算机三维图像技术的一个分支---虚拟现实技术是指利用计算机创造一个假想空间,在此空间内模拟现实存在的事物以替代真实事物,从而省去了创造真实事物的麻烦,达到事半功倍的效果。虚拟现实源自英文单词virtual 和real,原文意为虚拟和现实,CT,MR virtual endoscopy(CT和MR仿真内窥镜)中的virtual一词国内公认译做仿真。

    2.实现理想

    1994年一年一度的北美放射年会(RSNA)如期在美国芝加哥举行,Wining博士等发表的《螺旋CT与虚拟现实结肠影像的可行性研究》引起轰动,她标志CT仿真内窥镜技术的诞生。自此以后的短短几年间CT仿真内窥镜技术得到空前的发展,MR仿真内窥镜技术也已初步应用临床。CT与MR仿真内窥镜的实施,首先要具备以下设备要求:就CT而言,应使用快速螺旋CT扫描机,每360度扫描应等于、小于1秒,X线管热容量应大于3.5 兆热容量单位,最好大于5兆热容量单位;使用容积扫描技术。就MR而言,应使用1.5特斯拉高场强MR机。CT和MR仿真内窥镜的影像重建需要一台专用的医用图形工作站,目前世界上各大CT和MR生产商都提供与之产品配套的专用工作站。将CT或MR采集的数据传至工作站,应用专用仿真内窥镜成像软件重建出所需仿真内窥镜影像,至此一幅幅生动的三维立体影像甚至电影展现在人们面前。
, 百拇医药
    3.各路神仙良莠不齐

    建立三维立体影像的方法很多,各种方法难易不同,图象分辨率各异。其采样投影方式分为正射投影法和透视投影法两种,前者投影线平行排列并垂直于图象平面,所得三维影象立体感不强,后者采用人眼工作方式,也可称之为远近投影方式,投影线呈扇形排列,视角随物体远近变化,近端物体的视角较大而远端物体视角较小,物体呈近大远小变化,得到的三维影像极具立体感。二维影像由众多体素组成,三维影像需先从一组二维影像上确定一个重建平面,此平面的建立需要在二为影像上选取相应体素,但这还不足以构成三维影像,还需要在其中间建立更多的内插体素,以提高图象分辨率。内插计算方式分为最相邻内插法、线性内插法和三种。最相邻内插法采用最临近的体素作为模本复制内插体素,计算速度快但图象分辨率低;线性内插法则按照通过投影线前后两点体素值的权重量计算内插体素值,其图象品质中等,计算速度中等;三线性内插法同时计算了相互垂直的三个方向上相邻8个体素的全重分量,计算复杂,成像时间长,但图像最真实,伴随计算机计算速度的提高,其计算时间已缩短至以秒计算。仿真内窥镜采用正交投影或两种投影方式,后者模拟人眼观察物体的方式,近及远景按比例投影成不同大小,重建三维内窥镜影像最为真实。应用三线性内插法和透视投影方式重建出的CT和MR仿真内窥镜影像最具临床实用价值。

    4.她引来了CT和MR影象的一场变革

    仿佛一夜醒来人们惊奇的发现CT和MR图像已不再是以往的一层层的"组织切片",取而代之的是过去只有通过纤维内窥镜才能看到的人体内各种体腔间隙的内视图像,一时间专业医生热忠于寻找适合仿真内窥镜检查的解剖部位以及研究仿真内窥镜的征像和可信度。仿真内窥镜在诸多方面日趋成熟:, 百拇医药(张镭)
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