新兴的三维医学影像
作者：康晓东高级工程师
单位：天津医科大学医学影像系 (300203)
关键词：
现代医学离不开医学影像
现代医学离不开医学影像(图像)信息的支持。而医学研究和临床诊断所需要的医学影像是多种多样的，如：病理切片图像、X射线透视图像、CT和MRI扫描影像、核医学影像、超声影像、红外线热成像图像及窥镜图像等等。
功能各异的医学影像可分为结构影像和功能影像两大类，前者主要用于获取人体各器官解剖结构图像，借助此类结构透视图像，不经解剖检查，医务人员就可诊断出人体器官的器质性病变。CT及MRI便属于此类结构影像的代表。
然而在人体器官发生早期病变，但器官外形结构仍表现为正常时，器官的某些生理功能，如新陈代谢等，却已开始发生异常变化。此时采用结构影像做结构解剖性检查便无法及时诊断出病变的器官，而需借助基于SPECT及PET的功能影像。功能影像能够检测到人体器官的生化活动状况，并将其以功能影像的方式呈现出来。
, http://www.100md.com
目前，一种新兴的建立在计算机体视化(Volume Visualization)技术基础之上的三维医学影像正在国际上兴起，并得到愈来愈广泛的应用。计算机体视化技术是从可视化(Visualization)技术发展而来的。
“可视化”，顾名思义就是使原先不能直接反映在人们视觉中的事物或现象成为直观可见的，即把数据变换成易于被人类接受和理解的图形形式——医学图像诊断装置的出现本身也正是医学诊断走向可视化的表现。
在医疗诊断中，观察病人的一组二维断层图像是医生诊断病情的常规方式。但是，要准确地确定病变体的空间位置、大小、几何形状以及与周围生物组织之间的空间关系，仅凭医生“在他头脑中进行重建”是十分困难的。因此迫切需要一种行之有效的工具来完成对人体器官、软组织和病变体的三维重建和三维显示。体视化技术就是辅助医生对病变体和周围组织进行分析和显示的有效工具，它极大地提高了医疗诊断的准确性和科学性。体视化不仅提高了医疗诊断水平，同时还在手术规划与模拟、解剖学教育和医学研究中发挥着重要的作用。具体表现在：
, 百拇医药
1. 提供器官和组织的三维结构信息，使医生对病情做出正确的判断；
2. 进行手术规划和手术过程模拟，提高手术的可靠性和安全性；
3. 根据三维重建所得到的几何描述，用计算机辅助制造系统(CAM)自动加工人体器官(如假肢)；
4. 作为医学研究和教学的工具；
5. 结构分析以及关于各种器官和组织的温度、应力的有限元分析；
6. 人体血液或体液的动态分析。
体视化技术在显微摄影领域也有着极广的用途。现代的激光扫描共焦显微镜LACM 能达到0.2μm的扫描分辩率，扫描深度可控制在0.5μm。LACM可以获取数据，但只有体视化技术才可以帮助其实现观察三维微观世界的能力。
未来的医学影像不但可“观看”，还可实现虚拟现实，创造逼真的虚拟环境，让操作者在这个虚拟环境中参予对人体三维影像的操作和改造活动。操作者就象置身于现实世界中一样。该技术可让医生在虚拟手术室对病人的模型实施各种手术方案，模拟手术过程，使医生在做真正手术之前就可以进行多次演练，以帮助制定出最佳手术方案和提高手术的安全性。, http://www.100md.com
单位：天津医科大学医学影像系 (300203)
关键词：
现代医学离不开医学影像
现代医学离不开医学影像(图像)信息的支持。而医学研究和临床诊断所需要的医学影像是多种多样的，如：病理切片图像、X射线透视图像、CT和MRI扫描影像、核医学影像、超声影像、红外线热成像图像及窥镜图像等等。
功能各异的医学影像可分为结构影像和功能影像两大类，前者主要用于获取人体各器官解剖结构图像，借助此类结构透视图像，不经解剖检查，医务人员就可诊断出人体器官的器质性病变。CT及MRI便属于此类结构影像的代表。
然而在人体器官发生早期病变，但器官外形结构仍表现为正常时，器官的某些生理功能，如新陈代谢等，却已开始发生异常变化。此时采用结构影像做结构解剖性检查便无法及时诊断出病变的器官，而需借助基于SPECT及PET的功能影像。功能影像能够检测到人体器官的生化活动状况，并将其以功能影像的方式呈现出来。
, http://www.100md.com
目前，一种新兴的建立在计算机体视化(Volume Visualization)技术基础之上的三维医学影像正在国际上兴起，并得到愈来愈广泛的应用。计算机体视化技术是从可视化(Visualization)技术发展而来的。
“可视化”，顾名思义就是使原先不能直接反映在人们视觉中的事物或现象成为直观可见的，即把数据变换成易于被人类接受和理解的图形形式——医学图像诊断装置的出现本身也正是医学诊断走向可视化的表现。
在医疗诊断中，观察病人的一组二维断层图像是医生诊断病情的常规方式。但是，要准确地确定病变体的空间位置、大小、几何形状以及与周围生物组织之间的空间关系，仅凭医生“在他头脑中进行重建”是十分困难的。因此迫切需要一种行之有效的工具来完成对人体器官、软组织和病变体的三维重建和三维显示。体视化技术就是辅助医生对病变体和周围组织进行分析和显示的有效工具，它极大地提高了医疗诊断的准确性和科学性。体视化不仅提高了医疗诊断水平，同时还在手术规划与模拟、解剖学教育和医学研究中发挥着重要的作用。具体表现在：
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1. 提供器官和组织的三维结构信息，使医生对病情做出正确的判断；
2. 进行手术规划和手术过程模拟，提高手术的可靠性和安全性；
3. 根据三维重建所得到的几何描述，用计算机辅助制造系统(CAM)自动加工人体器官(如假肢)；
4. 作为医学研究和教学的工具；
5. 结构分析以及关于各种器官和组织的温度、应力的有限元分析；
6. 人体血液或体液的动态分析。
体视化技术在显微摄影领域也有着极广的用途。现代的激光扫描共焦显微镜LACM 能达到0.2μm的扫描分辩率，扫描深度可控制在0.5μm。LACM可以获取数据，但只有体视化技术才可以帮助其实现观察三维微观世界的能力。
未来的医学影像不但可“观看”，还可实现虚拟现实，创造逼真的虚拟环境，让操作者在这个虚拟环境中参予对人体三维影像的操作和改造活动。操作者就象置身于现实世界中一样。该技术可让医生在虚拟手术室对病人的模型实施各种手术方案，模拟手术过程，使医生在做真正手术之前就可以进行多次演练，以帮助制定出最佳手术方案和提高手术的安全性。, http://www.100md.com