国家高技术研究发展计划(2013AA013803)
- 作品数：7 被引量：44H指数：4
- 相关作者：菅凤增张劲何凌吴浩陈赞更多>>
- 相关机构：首都医科大学宣武医院四川大学北京医院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金四川省应用基础研究计划项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术医药卫生更多>>
- 面向上颌骨骨折复位手术的虚拟系统设计被引量：6
- 2015年
- 基于3D计算机触觉视觉交互(CHAI3D)和开放图形库(Open GL)等开源软件,设计了针对上颌骨复位手术的仿真系统。使用真实病例的CT图像搭建虚拟场景,通过Geomagic力反馈设备对虚拟模型进行三维操作并输出触觉反馈。在原有单点碰撞算法的基础上,提出了使用多个中介代理的多点碰撞算法,避免了虚拟手术工具的手柄插入虚拟器官的不实仿真;通过力反馈设备对头颅骨模型进行选择、移动和旋转,模拟手术中对头颅骨的移动和放置。系统可用于训练医学院学生,也可用于复杂手术的术前规划。
- 李丹妮刘奇田琪赵雷昱何凌黄韫栀张劲
- 关键词：虚拟手术力反馈虚拟现实碰撞检测
- CT图像的颈部淋巴结半自动分割算法被引量：4
- 2015年
- 针对手动分割颈部淋巴结的局限性,提出一种在较少人为干预下,准确批量分割颈部淋巴结的算法。采用遍历阈值算法提取疑似淋巴结种子点,加入基于统计学的强制停止条件,对种子点进行区域生长,依据淋巴结和周围软组织生理特征及其图像特性,提出颈部淋巴结判决算法。实验结果表明,颈部淋巴结体积的正确分割比TPVP为94.00%,阳性预测值PV为97.11%,无漏判,精确度达86.33%,该算法能实现颈部淋巴结精确批量分割,为临床诊断、治疗和预后提供有效辅助依据。
- 魏骏何凌车坤门乙黄华张劲张琼敏
- 关键词：颈部淋巴结统计学判决算法
- 基于增强梯度水平集的头颈部肿瘤分割被引量：2
- 2015年
- 在头颈部肿瘤CT图像中,针对肿瘤准确定位和体积的定量测量问题,提出一种基于增强梯度的水平集分割算法。通过向边缘检测函数引入边界梯度信息,调整水平集模型对肿瘤不同强度边界的敏感度,获得准确的分割结果,利用分割结果和图像信息计算肿瘤体积。在图像批量分割中,基于增强梯度的水平集算法不仅能减少人为干预,还能提高对特定目标的分割准确度。肿瘤体积的计算结果与临床医生手动分割金标准相比也较为接近。本文算法能有效实现头颈部肿瘤的准确分割和体积测量,为计算机辅助诊断提供有效信息。
- 张琼敏张劲王敏堂何凌门乙魏骏黄华
- 关键词：水平集计算机辅助诊断
- 基于机器学习和几何变换的实时2D/3D脊椎配准被引量：6
- 2018年
- 在图像引导的脊柱手术中,实时高效的2D/3D配准是一项重要且具有挑战性的任务.通常的2D/3D配准一般是将三维图像投影到二维平面,然后进行2D/2D的配准.由于投影空间涉及到3个平移以及3个旋转参数,其投影空间的复杂度为O(n6),使得配准很难兼具高准确性和高实时性.本文提出了一个结合机器学习与几何变换的2D/3D配准方法,首先,使用统计形状模型对目标脊椎进行建模,并构建了一种新的投影方式,使得6个投影参数中的4个可以使用几何的方法计算出来;接下来利用回归学习的方法学习目标脊椎的形状与投影参数之间的关系;最终,结合学到的关系和几何变换完成配准.本方法的两个姿态参数的平均预测误差为0.84?和0.81?,平均目标配准误差(Mean target registration error,m TRE)为0.87 mm,平均配准时间为0.9 s.实验结果表明本方法具有很好的实时性和准确性.
- 陈智强王作伟方龙伟菅凤增菅凤增吴毅红何晖光
- 关键词：统计形状模型
- 减少腰椎经皮椎弓根螺钉内固定手术中放射暴露的研究被引量：11
- 2015年
- 目的探讨如何减少在腰椎经皮椎弓根螺钉内固定,结合显微镜下经椎间孔入路椎间盘摘除、椎体间融合术(MIS-TLIF)中的放射暴露。方法回顾分析2012年1月至2014年2月MISTLIF治疗74例腰椎退行性疾病患者的临床资料。根据术中透视放射方法及手术日期的顺序将74例患者分为4组,A组9例患者,术中采用腰椎的X线前后位结合侧位(AP+L)透视定位。其余65例患者采用前后位(AP)透视定位,按照时间顺序分成为早期、中期、晚期3组。统计74例患者术中单枚螺钉植入的X线透视次数以及手术中透视总次数,对组间差异进行比较。结果 74例患者共植入332枚椎弓根螺钉。单枚螺钉植入的平均透视次数按照A、B、C、D组顺序依次减少,各组间有统计学差异。手术中透视总次数按照A、B、C、D组顺序依次减少,各组间有统计学差异。结论在MISTLIF手术中,随着手术技术熟练程度的提高,医护人员及患者放射暴露剂量逐渐减少。技术的改进,比如X线AP位代替AP+L透视定位,可以进一步减少放射暴露。
- 王作伟吴浩陈赞菅凤增
- 关键词：腰椎经皮椎弓根螺钉X线
- 一种基于视觉的手术导航系统设计与实现被引量：4
- 2017年
- 针对现有手术导航系统中存在不同三维空间注册精度低、需要额外复杂设备辅助完成手术器械实时跟踪的问题,设计并实现一种基于视觉的手术导航系统。利用正弦结构光重建病人空间面部点云;利用人脸面部特征进行病人空间与模型空间由粗到精的空间注册;利用分步角点检测算法和双目立体视觉原理恢复手术器械上标记点的三维坐标,并利用卡尔曼滤波获取手术器械精确的位置与姿态。实验表明,基于视觉的手术导航系统能够实现准确、稳定、实时的手术器械跟踪要求。
- 兰坤张岩沈旭昆
- 关键词：手术导航系统卡尔曼滤波
- 应用经皮椎弓根螺钉技术治疗腰椎退行性疾病被引量：12
- 2014年
- 目的：评估在X线透视下经皮椎弓根螺钉微创内固定技术治疗腰椎退行性病变的安全性和准确性。方法回顾性分析首都医科大学宣武医院2012年3月至2013年10月采用X线透视下经皮椎弓根螺钉微创内固定技术，结合显微镜下微创经椎间孔入路椎间盘摘除、椎体间融合术（TLIF）治疗64例腰椎退行性疾病患者的临床资料，随访3个月或以上，统计术中出血量、住院时间、并发症、术前与术后采用视觉模拟量表（VAS）和Oswestry功能障碍指数（ODI）进行疗效评估，计算患者症状改善率；术后生活质量调查（SF-36）；术后复查X线及腰椎CT平扫及腰椎核磁，评估螺钉位置及融合率。结果手术平均时间（3.4±0.9）h，术中出血平均（193±100）ml，住院平均时间（7±2）d，并发症发生率7.8％（5/64）。随访3个月显示，VAS和ODI改变差异有统计学意义（P＜0.01）。临床症状改善显著，ODI改善率为50.8％，SF-36平均86.2％；64例患者共植入316颗螺钉，术后X线显示306颗螺钉位置良好，10颗螺钉位置可接受，无螺钉松动；螺钉植入成功率达100％，融合率达96％。结论X线透视下微创内固定技术完全可以获得准确、理想的螺钉植入位置，结合显微镜下微创TLIF治疗腰椎退行性疾病是安全、有效的方法。
- 吴浩陈永杰张璨陈赞菅凤增
- 关键词：经皮椎弓根螺钉腰椎退行性疾病
