三維可視化體積測量技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著計算機在硬件和軟件方面的快速發(fā)展，使得計算機圖形學(xué)和醫(yī)學(xué)可視化進一步交叉滲透，促進了可視化在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。目前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的可視化研究已成為世界上研究的熱點，由此引出的可視化的應(yīng)用也引起了科研人員的興趣，越來越多的科研人員投入到其應(yīng)用研究中。本課題中體積的測量就是建立在可視化的基礎(chǔ)上來實現(xiàn)的，病灶體積大小的測量一方面可以幫助醫(yī)生判斷病情的嚴重性，對病灶經(jīng)行準(zhǔn)確定位，制定出更加合理的醫(yī)療方案；另一方面對判斷病情的發(fā)展有著重要參

2、考價值。因此本課題的研究有著重要的實際意義。
　　傳統(tǒng)上對疾病的診斷主要是借助二維的工具和手段，隨著技術(shù)的發(fā)展進步，這種診斷方式越來越不能滿足現(xiàn)代醫(yī)療的需求。以往對病灶大小的評估是通過A*B、A*B*C或者直徑是多少來表示，這樣的表示方法并不確切，特別是對于不規(guī)則的病灶形體。本課題研究的主要是在實現(xiàn)三維重建的基礎(chǔ)上進行體積測量，可以直接得到該形體的體積大小。
　　本文通過對幾種體積測量的方法進行介紹和比較，提出了基于VTK和

3、擬蒙特卡洛算法來實現(xiàn)體積的測量。可視化工具包 VTK主要是實現(xiàn)對被測物體的序列圖像進行三維重建，本課題中采用經(jīng)典的Marching Cube（MC）重建方法，并結(jié)合 VTK中的vtkBoxWidget類實現(xiàn)實時的交互；擬蒙特卡洛方法實際上一種數(shù)學(xué)的方法，利用偽隨機數(shù)進行求解問題，具體是利用vtkBoxWidget產(chǎn)生一個規(guī)則的盒子，在其內(nèi)部實現(xiàn)被測物體的三維重建，同時產(chǎn)生均勻的、確定數(shù)目的隨機數(shù)，通過統(tǒng)計學(xué)的方法計算被測形體體積的大小，