传统解剖学图像与数字化虚拟胰腺三维重建图像对比研究论文_朱秉裙

传统解剖学图像与数字化虚拟胰腺三维重建图像对比研究论文_朱秉裙

四川省雅安职业技术学院 625000

摘要:目的:探讨传统解剖学图像与数字化虚拟胰腺三维重建图像之间的差异,从而为临床和解剖学提供更加准确的依据。方法:选择虚拟中国人女性一号作为研究对象,将其胰腺三维重建图像、三维可视化数字图像和传统解剖图像进行对比,分析不同之处。结果:三维重建图像和传统解剖图像相比,在胰腺对应图像,腹主动脉和下腔静脉,十二指肠,胆总管、肝动脉、门静脉,肠系膜上动脉、静脉等结构上存在明显的差别,前者图像更加真实,有利于学习和理解。结论:数字化虚拟胰腺三维重建图像更加逼真,能够准确的还原组织器官的形态,是解剖学研究和学习的新方法。

关键词:传统解剖学图像;数字化;三维重建图像;差异

现代医学的发展离不开对于尸体解剖学的研究,传统解剖学通过对尸体进行观察、解剖、测量、绘图等操作,实现对人体结构的重建[1]。伴随着科学技术的进步,CT、MRI等影像学技术的出现拓展了人们对于人体的研究,在计算机技术的辅助下对人体结构进行三维重建,成为解剖学研究的新领域[2]。为了更好地了解这两者之间的异同,从而增加解剖学的科学性和准确性,本文对这两者进行了详细的对比,结果报告如下:

1 资料与方法

1.1 一般资料 数据来源于南方医科大学虚拟的中国人女性一号(VCH-F1)数据集,使用看图软件对配准后的图像进行逐张查阅并确定边界,完成后在Photoshop上处理原始图像,将胰腺及重建组织结构的边界描绘出来,其它图像要素删除。为保证准确性,必须从边界最明显的图片开始,按照序列逐一分割。

1.2 方法 所有图像均完成分割后,读入图像使用高斯平滑算法平滑处理并提取边界,对胰腺、十二指肠、胆总管、动静脉系统进行信息提取,使用平滑算法确保表面的平滑性。另外,选取传统的解剖学教学例图,对胰腺、十二指肠、腹部血管等图像进行比较分析。

2 结果

2.1 胰腺对应图像的比较 在三维重建图像中,胰腺具有很强的立体感,具有可视化特点,人们能够从不同的角度进行观察。另外,胰腺自身是比较复杂的,能够看到其周围的组织在胰腺表面的压迹,反应出胰腺和其他组织的渗透关系。而传统解剖图像中胰腺的形态比较规则,看不出和周围组织的复杂关系。

2.2 腹主动脉和下腔静脉的比较 在三维重建图像中,可以明显看出腹主动脉和下腔静脉之间有距离,左、右肾静脉汇入下腔静脉并不在同一平面上,下腔静脉变粗而且改变了走向。而传统解剖图像中腹主动脉和下腔静脉紧密连在一起,和肾静脉之间的关系没有表现出来。

2.3 十二指肠的比较 在三维重建图像中,可见十二指肠从降段到空肠段,肠管外形有很大的变化,体现出受胆囊挤压的特点;降段的中下部、水平段和胰腺关系密切,降段起始部分和胰腺有一定的距离。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而传统解剖图像中十二指肠外形比较规则,将胰腺头部完全包绕。

2.4 胆总管、肝动脉、门静脉的比较 在三维重建图像中,这三者的关系是变化性的,在十二指肠上缘接近,在下缘则有明显的距离。而传统解剖图像中这三者的关系是固定的。

2.5 肠系膜上动脉、静脉的比较 在三维重建图像中,肠系膜上动脉、静脉在主干和肢体上有所不同,肢体动静脉有血管鞘,而主干没有,并且两者不是并行的。而传统解剖图像中两者是并行的。由于肠系膜上静脉属于门静脉系统,因此不会汇入下腔静脉,这就决定了它的走向、功能和动脉有差异。

3 讨论

3.1 传统解剖学教学 传统的解剖学图像是二维的平面图像,而人体结构是三维立的,因此存在不足之处,虚拟中国人工程填补了这一领域的空白。以胰腺三维重建、三维可视化数据图像为基础,能够对人体的胰腺及周围组织结构进行真实的还原,从而表现出解剖关系,从不同的角度进行观察,更好的对人体结构进行学习和了解[3]。如此,解剖学教学更加丰富,解决了传统图像不能真实反应解剖位置的问题。

3.2 三维重建图像 在临床科学中,传统解剖学是通过对尸体的解剖、观察、监测,最终根据观察结果绘图还原而来,因此会存在人为理想化因素。临床实际工作过程中,也会感到解剖学图像和真实人体结构上的差别,二维平面图像无法真实反应人体的三维立体结构。通过对诸多图像的研究,结合自身工作经验可知,即使是相对权威的解剖教学图像,也存在和人体结构不相符的现象。相比之下,陈胜华等人的研究报告认为[4],解剖学中的三维虚拟图像能够更加真实的反应人体结构,从而弥补传统解剖学图像中存在的不足之处。VCH-FI数据准确,可以对人体胰腺及周围组织进行三维重建,从而立体展现出人体结构。因此,三维重建图像是传统解剖图像的完善和补充。

另外,通过虚拟重建技术,可以加深临床解剖学的理解,有利于外科临床的发展。石小田等人的研究表明,三维重建肝脏管道,能够更好地研究肝脏结构。实践证实,胰腺比较柔软,离体后不会定形,所以真实形态不容易理解。其周围组织属于腹膜后的深在器官,一般的腹部手术难以观察到,所以不方便探查、触摸,这是困扰胰腺外科手术的难题之一[5]。本次研究显示,三维重建图像能够对胰腺及其周围组织器官进行更为真实的表现,从而方便对深面结构的观察、理解,为医生掌握胰腺的解剖关系有很大的帮助。

综上,数字化虚拟胰腺三维重建图像更加逼真,能够准确的还原组织器官的形态,是解剖学研究和学习的新方法。

参考文献:

[1]周泽民,方驰华,黄立伟,等.基于数字化虚拟中国人女性一号胰腺图像的三维重建及可视化研究[J].中华外科杂志,2011,21(07):1401-1404.

[2]唐雷,王博亮,王兴海,等.数字化虚拟肝脏图像三维重建的初步研究[J].中华外科杂志,2013,02(13):30-32.

[3]李文生,宋志坚,左焕琛.胰腺及其周围血管的三维重建和显示及临床意义[J].中国临床解剖学杂志,2012,04(09):344-346.

[4]陈胜华,唐茂林,徐达传,等.血管三维重建与传统解剖学方法的对比研究[J].中国临床解剖学杂志,2010,05(20):511-515.

[5]石小田,易西南,郭宇,等.应用放射造影术进行肝脏数字化及其管道三维重建的研究[J].海南医学院学报,2010,08(15):1076-1079.

论文作者:朱秉裙

论文发表刊物:《健康世界》2014年22期供稿

论文发表时间:2016/4/7

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