前臂三维可视化与研究.pdfVIP

前臂三维可视化研究 浙江省衢州市中医院骨伤科 谢伟 郑建平 吴向科章建新毛晓晖 留成胜 【摘要】目的利用计算机三维重建技术构建前臂数字化模型，为临床个性化皮瓣设计提供思路。 方法 选用新鲜男尸体无器质性损伤前臂标本6只，常温下灌注显影剂，经CT扫描后，将数据导入医学图 像处理软件Mimicsl3．1中，分别对骨骼、血管及软组织进行三维构建。根据血管支配区域，对图像进行多 次分割，构建数字化皮瓣。结果数字化前臂三维构建的图像仿真高，可直观、多剖面、立体地显示前 臂各构成解剖关系，与实体解剖学数据基本一致。结论通过数字化前臂三维可视仿真模型构建，数据 测量表明各标本动脉起源、行程较恒定，可根据尺桡动脉及骨间后动脉血管的分布情况，设计皮瓣切取 的范围。运用图像数字分割技术，可直观模拟个性化皮瓣切取，指导临床皮瓣设计具有重要意义。 关键词数字医学；前臂；皮瓣；三维构建；血管 l材料与方法 1．1标本数据采集 69；分别对动静脉进行灌注。当在指端观察到填充剂颜色时，停止灌注，动脉灌注量约为70ml，静脉灌 One，320排)，扫描条件： 注量约90ml。完成灌注后，冷藏4．24小时，采用螺旋CT扫描(TOSHIBA／Aquilion 个文件大小为512Kbyte，容量共计416Mbyte。 1．2前臂结构建模 1 1．2．1将数据导入Mimics3．1软件，对图像进行配准、分割与标识。运用软件分割模块 slice 遮掩层编辑工具(Edit Edit)，区域增长换算工具(RegionGrowing)及布尔运算工具 Masks，Multiple (Boolean Operations)逐步进行图像处理，得到皮肤、软组织、血管、骨骼的新Mask层。 1．2．2数字化穿支皮瓣预构与旋转、外翻技术。运用Calculate3DI具对已经提取的各Masks层进行三 toScreenI具对三维图像进行多次分割，分割后三维图 维构建转化。运用Simuiation模块中CutOrthogonal N图像所包含主要穿支血管在三维空间里无其他 像分别标示image1、image2、直至imageN，其中image to N图像进行分割， 相交穿支。根据穿支血管支配区域面积，再次运用CutOrthogonalScreenT具对image Maskin N+M)。并运用Edit 与主体真实关系即得外翻穿支皮瓣模型(image 2结果 2．1前臂皮肤三维构建 通过Mimicsl3．1软件构建前臂及手腕部皮肤，皮肤质感饱满、厚度与现实逼真，可透视下清晰直观皮 ·489· 下组织、血管、骨骼等配布情况，模型可任意旋转、缩放及多剖面观察。 (图1．1)。 厅卫船雳 图1．1前臂与手皮肤及皮肤透视处理 a．皮肤掌侧观b．皮肤与动脉轴面观c．背侧皮肤透视图b．掌侧皮肤透视图 2．2前臂筋膜三维构建 筋膜包含深浅之分，构建的筋膜包含浅筋膜和部分深筋膜，可三维动态旋转、缩放、多角度观察研 究。模型可清晰、逼真显示筋膜和皮肤、动静脉、肌肉等前臂组织毗邻关系。由于穿支血管是指穿深筋 膜进入皮肤的皮肤营养动脉，筋膜层的构建为穿支血管构建提供依据(图1．2)。 2c