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《复旦大学》 2009年
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虚拟现实技术应用于骨科的初步探索

石晶晟  
【摘要】: 目的: 通过虚拟现实(virtual reality,VR)技术Dextroscope系统融合多种影像资源,三维重建骨科相关解剖结构,探讨虚拟现实技术在骨科中的初步临床应用价值。 对象和方法: 对2007年9月至2008年8月在华山医院骨科就诊并住院治疗的15例患者,病种包括肿瘤、关节周围骨折、脊柱及膝关节骨性关节炎,术前分别行计算机断层扫描(computed tomography,CT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)、磁共振动脉成像(magnetic resonance Angiography,MRA)、磁共振静脉成像(magnetic resonance Venography,MRV)等多种医学影像学检查,输入Dextroscope系统,在虚拟现实环境中重建、融合三维解剖结构。 对15例重建的骨科三维解剖结构,使用软件内的三维处理工具对局部虚拟影像进行操作,尝试制定个体化术前计划,并简单模拟手术入路,与术中情况进行对照比较。 结果: 虚拟现实技术成功融合多种医学影像资源,并成功对15例骨科病人的解剖结构进行三维重建。重建中发现所有的病例中骨骼和皮肤的提取显像效果最好,血管重建也能获得较好的效果,软组织如肌肉纤维等效果较差,肿瘤组织的显像视肿瘤性质不同而不同,但总体效果居中。4例创伤的病人由于急性期出血,MRI或MRA的成像有所影响,部分结构无法在原始MRI或MRA的图像上呈现,病变周围血管或软组织的重建效果被大大降低。 15例骨科病人的个性化解剖结构均能通过虚拟现实技术成功重建,并能利用Dextroscope系统简单模拟相关手术入路,但由于工具及成像上的限制,模拟过程较为简易及粗糙。与实际手术过程仍有较大的差距,但虚拟现实重建的影像与术中的解剖结构基本相同。 结论: 1.虚拟现实技术能整合多种医学影像数据,成功重建正常及病理解剖结构,为临床疾病的诊治提供了更多的信息。虚拟解剖教学是今后的趋势,但目前实际应用的相关技术还不成熟。 2.虚拟手术系统具有广阔的应用前景,但目前还难以与真实手术过程相比拟,制约其发展的因素是多方面的,仍需要进一步的探索。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:R68

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