Nghiên cứu kỹ thuật tạo hình 3d từ ảnh chụp cắt lớp trong y tế

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG PHẠM VĂN HƯNG NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT TẠO HÌNH 3D TỪ ẢNH CHỤP CẮT LỚP TRONG Y TẾ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH THÁI NGUYÊN - 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG PHẠM VĂN HƯNG NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT TẠO HÌNH 3D TỪ ẢNH CHỤP CẮT LỚP TRONG Y TẾ Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60.48.01.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VĂN TẢO THÁI NGUYÊN - 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu thân (ngoài phần tham khảo rõ) hướng dẫn TS Nguyễn Văn Tảo Nếu có sai phạm xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Tác giả luận văn Phạm Văn Hưng ii LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn, nhận nhiều hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy cô, gia đình, bạn bè Trước tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy giáo hướng dẫn, TS Nguyễn Văn Tảo Trong suốt hai năm qua, nhận giúp đỡ, động viên đặc biệt hướng dẫn tận tình giúp nắm rõ mục tiêu định hướng nghiên cứu luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể thầy cô giáo Trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông trang bị cho thêm kiến thức suốt thời gian học tập trường Cuối cùng, với tình cảm sâu sắc nhất, xin chân thành gửi tới gia đình bạn bè, người bên, động viên, chia sẻ với mặt giúp hoàn thành khóa học Quá trình thực đề tài không tránh khỏi thiếu sót em mong nhận đóng góp ý kiến thầy, cô giáo bạn đồng nghiệp đề tài nghiên cứu em để đề tài hoàn thiện Em xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Phạm Văn Hưng iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi Chương ẢNH Y TẾ VÀ TÁI TẠO HÌNH ẢNH 3D 1.1 Ảnh y tế 1.2 Ảnh cắt lớp 1.2.1 Lịch sử đời 1.2.2 Nguyên lý chụp CTscanner (computed tomography) 1.2.3 Chuẩn ảnh cắt lớp 13 1.3 Mô hình chiều chẩn đoán, khám chữa bệnh 20 1.3.1 Một số khái niệm đồ họa chiều 20 1.3.2 Các ứng dụng đồ họa chiều 22 1.4 Bài toán tái tạo mô hình chiều từ ảnh cắt lớp 25 Chương KỸ THUẬT TÁI TẠO HÌNH 3D TỪ ẢNH CHỤP CẮT LỚP 26 2.1 Tổng quan kỹ thuật tái cấu trúc mô hình 3D từ ảnh cắt lớp 26 2.1.1 Cấu trúc mô hình 3D 26 2.1.2 Phương pháp tổng quát tái cấu mô hình 3D từ tập ảnh cắt lớp 30 2.2 Các kỹ thuật áp dụng tái cấu trúc mô hình 3D 33 2.2.1 Các kỹ thuật áp dụng tiền xử lý ảnh cắt lớp 33 2.2.2 Phân lớp xác định biên đối tượng cần tái cấu trúc 3D 37 2.2.3 Xác định tập đỉnh tập mặt tái cấu trúc mô hình 3D 44 2.3 Một số kỹ thuật nâng cao chất lượng mô hình chiều tái cấu trúc 46 2.3.1 Kỹ thuật nội suy nâng cao mô hình tái cấu trúc 46 2.3.2 Một số phương pháp nội suy 47 iv Chương THỰC NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG 50 3.1 Yêu cầu thực nghiệm, ứng dụng 50 3.2 Công cụ bước thực chương trình 51 3.3 Một số kết thực nghiệm 56 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu/ Chữ viết tắt DICOM CT Viết đầy đủ Digital Imaging and Communications in Medicine Ý nghĩa Tiêu chuẩn để bắt tay, lưu trữ, in ấn thu/nhận hình ảnh y tế Computed Tomography Scanner Chụp cắt lớp vi tính MRI Magnetic Resonance Imaging Chụp cộng hưởng từ PET Positron Emission Tomography Cắt lớp phát xạ posirtron SPECT Single Photon Emission Chụp cắt lớp điện Computed Tomography toán phát xạ Photon TD CR Computed radiography X quang điện toán DR Direct radiography X quang trực tiếp US Ultrasound Siêu âm 10 PACS Picture Archiving and Hệ thống lưu trữ truyền Comunication System thông hình ảnh y tế Theo dõi Chẩn đoán hình ảnh kết 11 DSA Digital Subtraction Angiography hợp việc chụp Xquang xử lý số 12 3D 3-Dimension chiều 13 DEM Digital Elevation Model Mô hình số độ cao 14 NNI Natural Neighbor Interpolation Nội suy láng giềng tự nhiên vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Ảnh chụp X-Quang ảnh siêu âm Hình 1.2 Ảnh chụp cắt lớp vi tính (Computed tomography - CT) Hình 1.3 Godfrey Hounsfield, Nobel Prize in Physiology or Medicine, 1979 Hình 1.4 Bản phác thảo máy chụp cắt lớp vi tính Sir Godfrey Hounsfield Hình 1.5 Máy chụp cắt lớp vi tính Hình 1.6 Máy CT toàn hân phát triển Hình 1.7 Máy CT hệ thứ I Hình 1.8 Máy CT hệ thứ II Hình 1.9 Máy CT hệ thứ III Hình 1.10 Máy CT hệ thứ IV Hình 1.11 Nguyên lý chụp CLVT độ phân giải ảnh kỹ thuật số Hình 1.12 Điểm ảnh (pixel) 10 Hình 1.13 Chụp CT xoắn ốc 11 Hình 1.14 Nguyên lý chụp CLVT đa dãy đầu thu 12 Hình 1.15 Các ảnh lưu dạng DICOM [19] 13 Hình 1.16 Cấu tạo Data Set 15 Hình 1.17 Cấu trúc file DICOM 17 Hình 1.18 Các ứng dụng đồ họa chiều 21 Hình 2.1 Mô hình 3D tim người 26 Hình 2.2 Một mặt hình hộp tạo mặt tam giác 28 Hình 2.3 Mô hình 3D thu từ tập đỉnh: VertexList , tập mặt: FaceList, tập UV: UVs .29 Hình 2.4 Ảnh chụp cắt lớp theo không gian hai chiều 30 Hình 2.5 Ảnh mô lát cắt xếp liên tiếp nhau[21] 31 Hình 2.6 Quy trình hiển thị đối tượng 3D 32 Hình 2.7 Ảnh chụp chiếu trước sau tiền xử lý 37 Hình 2.8 Ảnh chụp chiếu trước sau phân đoạn 41 Hình 2.9 Ảnh chụp chiếu trước sau phân đoạn làm rõ xương 41 Hình 2.10 Ảnh chụp chiếu sau phân đoạn làm rõ xương loại bỏ nhiễu 42 Hình 2.11 Ảnh chụp chiếu áp dụng tìm biên 43 vii Hình 2.12 Tập đỉnh biên xếp chồng lên tạo thành tập đỉnh mô hình 3D 44 Hình 2.13 Biểu diễn tập đỉnh mặt phẳng 45 Hình 3.1 Giao diện chung chương trình tái cấu trúc mô hình 3D từ ảnh chụp cắt lớp 51 Hình 3.2 Mở thu mục chứa định dạng ảnh 52 Hình 3.3 Lựa chọn thư mục lưu tập ảnh máy tính 53 Hình 3.4 Lựa chọn tập ảnh DICOM 54 Hình 3.5 Quan sát ảnh DICOM 55 Hình 3.6 Hình ảnh mô hình 3D thu từ chương trình dùng chẩn đoán 56 Hình 3.7 Bệnh án điều trị nội trú 57 Hình 3.8 Hồ sơ bệnh án điều trị nội trú 58 Hình 3.9 Gãy xương gò má xoang hàm trái phim chụp cắt lớp vi tính 59 Hình 3.10 Khi chạy chương trình thực nghiệm tái cấu trúc mô hình 3D 59 Hình 3.11 Phiếu kết chụp cắt lớp vi tính 60 Hình 3.12 Bệnh án điều trị nội trú 61 Hình 3.13 Hồ sơ bênh án điều trị nội trú 62 Hình 3.14 Hình ảnh vỡ xương chẩm trái 63 Hình 3.15 Khi chạy chương trình thực nghiệm tái cấu trúc mô hình 3D 63 Hình 3.16 Phiếu kết chụp cắt lớp vi tính 64 Hình 3.17 Bệnh án điều trị nội trú 64 Hình 3.18 Hồ sơ điều trị nội trú 65 Hình 3.19 Hình ảnh vỡ xương phim chụp cắt lớp vi tính 66 Hình 3.20 Khi chạy chương trình thực nghiệm tái cấu trúc mô hình 3D 66 Hình 3.21 Phiếu kết chụp cắt lớp vi tính 67 MỞ ĐẦU Ngày nay, việc ứng dụng Công nghệ thông tin y học mang lại hiệu khả quan Trong đó, đời thiết bị chẩn đoán hình ảnh máy chụp cắt lớp vi tính (CT-Scanner), máy chụp cộng hưởng từ (MRI) giúp cho bác sỹ nâng cao chất lượng chẩn đoán tiên lượng bệnh Ở nước ta, thiết bị ngày trở thành thiết bị sử dụng rộng rãi thường quy sở Y tế từ bệnh viện tuyến Trung ương tới tuyến huyện, xã Các máy chụp CT-Scanner, MRI dựa nguyên lý ghi hình khác mang lại liệu thông tin hình ảnh chiều đối tượng khảo sát Những liệu chuyển cho máy vi tính xử lý để xây dựng lại mô hình giống nguyên mẫu Việc tạo dựng hình ảnh chiều mang lại hình ảnh trực quan, góc nhìn hay nhiều phận liên quan; giúp cho bác sỹ có nhìn chi tiết tổn thương, cấu trúc giải phẫu, từ đem lại hiệu cho công tác chẩn đoán điều trị bệnh Trên giới việc tái tạo ảnh 3D phát triển khoảng vài chục năm gần đây, có nhiều phần mềm thương mại tái tạo ảnh chiều từ lát cắt như: 3D-Doctor, eFilm, Vitrea2, DICOMWork… cài đặt hệ thống máy tính hãng sản xuất thiết bị với giá thành cao Tại Việt Nam, việc nghiên cứu phần mềm nhằm xử lý hình ảnh y tế lĩnh vực có vài nghiên cứu nhỏ công bố Kinh phí dành cho y tế hạn hẹp nên bệnh viện nhỏ, bệnh viện địa phương không đủ khả trang bị thiết bị chẩn đoán hình ảnh giá thành thiết bị phần mềm chuyên dụng đắt Hình ảnh ba chiều ngày chiếm vai trò quan trọng chẩn đoán điều trị, nghiên cứu hình ảnh y tế lĩnh vực quan trọng ngành kỹ thuật y sinh Việc nghiên cứu thuật giải tạo dựng hình ảnh ba chiều cụ thể từ ảnh chụp cắt lớp y khoa nhằm xây dựng lý thuyết ứng dụng phục vụ công tác chuẩn đoán, điều trị bệnh tốt Vì toán đặt “Nghiên cứu kỹ thuật 57 Hình 3.7 Bệnh án điều trị nội trú 58 Hình 3.8 Hồ sơ bệnh án điều trị nội trú 59 Bệnh nhân định chụp cắt lớp vi tính sọ não Hình 3.9 Gãy xương gò má xoang hàm trái phim chụp cắt lớp vi tính Và liệu phim chụp xuất dạng DICOM chuyển qua phần mềm mô Hình 3.10 Khi chạy chương trình thực nghiệm tái cấu trúc mô hình 3D 60 Hình 3.11 Phiếu kết chụp cắt lớp vi tính  Thực nghiệm 2: Họ tên: Nguyễn Thị Thương Giới tính: Nữ Địa chỉ: La Bằng – Đại Từ - Thái Nguyên Khoa:Ngoại chấn thương Chẩn đoán: Theo dõi chấn thương sọ não kín Tuổi:18 61 Hình 3.12 Bệnh án điều trị nội trú 62 Hình 3.13 Hồ sơ bênh án điều trị nội trú 63 Bệnh nhân định chụp cắt lớp vi tính sọ não Và hình ảnh tổn thương phim Hình 3.14 Hình ảnh vỡ xương chẩm trái Và liệu phim chụp xuất dạng DICOM chuyển qua phần mềm mô Hình 3.15 Khi chạy chương trình thực nghiệm tái cấu trúc mô hình 3D 64 Hình 3.16 Phiếu kết chụp cắt lớp vi tính  Thực nghiệm 3: Họ tên: Phạm Văn Chiến Giới tính: Nam Địa chỉ: Phúc Hà – TP Thái Nguyên – Thái Nguyên Khoa: Răng Hàm Mặt Chẩn đoán: Theo dõi chấn thương sọ não kín Hình 3.17 Bệnh án điều trị nội trú Tuổi:46 65 Hình 3.18 Hồ sơ điều trị nội trú 66 Hình 3.19 Hình ảnh vỡ xương phim chụp cắt lớp vi tính Hình 3.20 Khi chạy chương trình thực nghiệm tái cấu trúc mô hình 3D 67 Hình 3.21 Phiếu kết chụp cắt lớp vi tính Nhận xét: Qua kết thực nghiệm chạy chương trình với lắt cắt sinh từ máy chụp cắt lớp thị mô vị trí tổn thương trùng khớp với kết đọc phim bác sĩ cận lâm sàng 68 KẾT LUẬN Kỹ thuật tái tạo ảnh 3D từ liệu ảnh y tế DICOM sử dụng năm trở lại hỗ trợ nhiều cho việc chẩn đoán bác sĩ Hình ảnh ba chiều có ích cần tạo hình ảnh toàn cấu trúc giải phẫu, hệ thống mạch máu não hay cột sống mà không cần phải giải phẫu Các phần mềm tái tạo ảnh ba chiều từ ảnh y tế DICOM sử dụng nước ta phần mềm nước ngoài, phần mềm tiến xa kỹ thuật Tuy nhiên, bác sĩ nhiều thời gian thao tác để tạo hình ảnh ba chiều Hướng phát triển tăng khả tự động cho phần mềm, nâng cao độ phân giải tức phân biệt chi tiết giải phẫu nằm gần tương tự nhau, tăng tốc độ thực Đề tài “Nghiên cứu kỹ thuật tạo hình 3D từ ảnh chụp cắt lớp y tế” đạt kết định: Trong nhận thấy thành phần chương trình bao gồm việc đọc ảnh DICOM chuyển thành ma trận điểm ảnh, tạo ảnh nhìn thấy hình máy tính thông qua ma trận điểm ảnh Việc tái cấu trúc mô hình 3D dựa thuật toán trình bày luận văn Sau mô hình 3D tái cấu trúc trình diễn thiết bị hiển thị hình, có tính phụ xoay mô hình phóng to thu nhỏ mô hình Hướng phát triển đề tài tiếp tục nghiên cứu cài đặt không tái cấu trúc xương mà hiển thị toàn cấu trúc giải phẫu, mô mềm, hệ thống mạch máu tạng Tuy nhiên, nội dung luận văn chương trình thực nghiệm số vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu, tìm hiểu để áp dụng tốt thực tế: Mô hình 3D tái cấu trúc thu nhiễu xác định nhầm số thành phần cấu trúc xương Mô hình 3D thu có nhiều điểm đỉnh mặt cần áp dụng thêm phương pháp tối ưu mô hình Tốc độ thuật toán tái cấu trúc chưa cao, đòi hỏi cần có nghiên cứu chuyên sâu để tối ưu tốc độ tính toán giải thuật 69 Sau trình nghiên cứu làm luận văn với dẫn nhiệt tình thầy giáo hướng dẫn em học cách tìm hiểu, phân tích nghiên cứu vấn đề khoa học Trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp, thân nỗ lực, cố gắng, đầu tư nhiều thời gian, công sức cho việc tìm hiểu nghiên cứu đề tài nhận bảo, định hướng tận tình thầy giáo hướng dẫn anh, chị trước hạn chế mặt thời gian khó khăn việc tìm kiếm tài liệu, hạn chế mặt kiến thức thân, nên chưa có kết thực hoàn hảo Kính mong thầy cô giáo bạn đồng nghiệp bảo giúp đỡ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt [1] Lương Mạnh Bá, Nguyễn Thanh Thuỷ (2003), Nhập môn xử lý ảnh số, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2] Đỗ Năng Toàn, Phạm Việt Bình (2008), Giáo trình Xử lý ảnh, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [3] Chung Giang Đông Đỗ Kim Quế (2008), Giá trị CT scan chẩn đoán di hạch ung thư phổi nguyên phát, Y học Việt Nam.11(2), pp 505-515 [4] Cung Văn Đông (2015), Nghiên cứu đặc điểm hình ảnh cắt lớp vi tính đa dãy đầu thu ngực chẩn đoán ung thư phổi nguyên phát người lớn, luận văn tiến sĩ y học, Viện nghiên cứu khoa học y dược lâm sàng 108, Bộ quốc phòng [5] Lương Thị Thu Hà, Nghiên cứu số kỹ thuật nội suy ảnh y tế, Luận văn thạc sĩ hệ thống thông tin, Trường Đại học Công nghệ, Hà Nội [6] Nguyễn Văn Thắng (2012), Phục dựng hình ảnh 3D từ liệu ảnh y tế DICOM, luận văn thạc sĩ Công nghệ thông tin, Trường Đại Công nghệ thông tin truyền thông, Đồng Nai [7] Hồ Đức Lĩnh(2016), Xử lý hình thái học ảnh ứng dụng, Báo cáo khoa học, Trường đại học Đông Á [8] Phạm Nguyên Khang, Đỗ Thanh Nghị(2013), Phân lớp ảnh với giải thuật Gradient ngẫu nhiên đa lớp, Tạp chí khoa học – Trường Đại học Cần Thơ II Tiếng Anh [9] Geoff Dougherty (2009), Digital Image Processing for Medical Applications, Cambridge University Press, pp 91 -100,123-269 [10] Monica Trifas (2002), Medical Image Enhancement, Jacksonville State University, Vol 21, No 4, pp 343-353 [11] Pianykh O S (2008), Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM), A Practical Introduction and Survival Guide,Springer [12] Thomas Lewiner (2006), A very simple volume rendering implementation with 3D textures, PUC - Rio de Janeiro, Brazil J M Kuhnigk, V Dicken, S Zidowitz, L Bornemann, B Kuemmerlen, S Krass, H O.Peitgen, S Yuval, H H Jend, W S Rau, and T Achenbach, 71 Informatics in radiology(infoRAD): new tools for computer assistance in thoracic CT Part Functional analysis oflungs, lung lobes, and bronchopulmonary segments, Radiographics, vol 25, pp 525 – 536, Mar 2005 [13] Isaac N.Bankman, Handbook of Medical Imaging Processing and Analysis, Jun.2015 [14] D Aykac, E A Hoffman, G McLennan, and J M Reinhardt, Segmentation and analysis of the human airway tree from three-dimensional X-ray CT images, IEEE Transactions on Medical Imaging, vol 22, pp 940 – 950, Apr 2003 [15] T Ju, I Kakadiaris, M Bello., J Warren, G Eichele, C Thaller, W Chiu, and J Carson, Building 3d surface networks from 2d curve networks with application to anatomical modeling, in Pacific Graphics, 2005 [16] Robert Fowler, Yin Zhang, Joe Warren, Processing 4D CT scans of the Lungs, May.2008 [17] S Kevin Zhou, Medical Image Recognition, Segmentation and Parsing Elsevier Science, Dec.2015 III Internet [18] Nguyên lý chụp ảnh cắt lớp (CT Scanner), http://handic.vn/post.asp?cat=43&id=220 [19] http://imagymed.com/desarrollo.html [20] http://medical.nema.org [21] http://www.albahyperthermia.com/ALBA-3Dseg.html [...]... tạo hình 3D từ ảnh chụp cắt lớp trong y tế Là bài toán thực tiễn có nhiều ý nghĩa, cần được đầu tư nghiên cứu, tìm hiểu Nội dung luận văn bao gồm ba chương:  Chương 1: ẢNH Y TẾ VÀ TÁI TẠO HÌNH ẢNH 3D Chương n y tổng quan về ảnh y tế và ứng dụng trong khám chữa bệnh, giới thiệu hệ thống m y chụp cắt lớp và mô hình 3D trong chẩn đoán, khám chữa bệnh tại Bệnh viện  Chương 2: KỸ THUẬT TÁI TẠO HÌNH 3D. .. TẠO HÌNH 3D TỪ ẢNH CHỤP CẮT LỚP Tổng quan về kỹ thuật tái cấu trúc mô hình 3D từ ảnh cắt lớp  Chương 3: THỰC NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG 3 Chương 1 ẢNH Y TẾ VÀ TÁI TẠO HÌNH ẢNH 3D 1.1 Ảnh y tế Ảnh y tế là kĩ thuật và quá trình được sử dụng để tái tạo ra hình ảnh cơ thể con người hoặc bộ phận cơ thể người phục vụ cho mục đích lâm sàng và cận lâm sàng nhu cầu chẩn đoán, kiểm tra bệnh hoặc khoa học y tế (bao gồm... tổn, dị dạng hay khối u ở nhiều góc độ, giúp tầm soát tốt tất cả các loại bệnh Điều n y chắc chắn sẽ nâng cao hiệu quả, tăng độ chính xác trong việc chẩn đoán và điều trị cho bệnh nhân 26 Chương 2 KỸ THUẬT TÁI TẠO HÌNH 3D TỪ ẢNH CHỤP CẮT LỚP 2.1 Tổng quan về kỹ thuật tái cấu trúc mô hình 3D từ ảnh cắt lớp 2.1.1 Cấu trúc mô hình 3D Mô hình 3D là một cấu trúc dữ liệu trong đó mô tả hình thái 3D của một đối... phác thảo về m y chụp cắt lớp vi tính của Sir Godfrey Hounsfield 6 Hình 1.5 M y chụp cắt lớp vi tính đầu tiên Năm 1970, Nhận th y các hạn chế của phương pháp chụp X quang thông thường và kỹ thuật chụp tomography, kết hợp với hiểu biết về tia X đã được nghiên cứu trước đó, Sir Godfrey Hounsfield và Cormack độc lập nghiên cứu và tìm ra kỹ thuật chụp của m y CT Ứng dụng đầu tiên của m y CT là chụp não Nhờ... theo chiều dọc của khung m y Tốc độ quay của bóng ở m y đa d y cũng được đ y lên rất cao (từ 0,32s-0,6s/vòng quay) t y thế hệ m y Kỹ thuật chụp xoắn tốc độ nhanh hơn, bề d y lớp cắt, quãng cách giữa các lớp cắt 12 mỏng hơn đó là những ưu thế tuyệt đối của m y đa d y Mặc dù có nhiều d y song trên thực tế không phải bao giờ m y cũng sử dụng các d y một cách tối đa T y thuộc vào từng mục đích thăm khám mà... được quy trình hiển thị ảnh 3 chiều 25 1.4 Bài toán tái tạo mô hình 3 chiều từ ảnh cắt lớp Trong xử lý ảnh y tế, việc tái cấu trúc mô hình 3D từ những lát cắt 2D tạo ra bởi các thiết bị chẩn đoán hình ảnh có ý nghĩa quan trọng trong hỗ trợ chẩn đoán và điều trị cho bệnh nhân Số lượng những lát cắt sử dụng để tái cấu trúc mô hình 3D càng nhiều, lát cắt mỏng thì mô hình càng mịn và giống với thực tế, giúp... công trong công tác khám chữa bệnh tại các bệnh viên như chụp cắt lớp, siêu âm, mổ nội soi v.v Chẩn đoán hình ảnh y khoa góp phần quan trọng nâng cao tính chính xác, kịp thời và hiệu quả cao trong chẩn đoán bệnh Các phương pháp chẩn đoán hình ảnh rất phong phú như chẩn đoán qua hình ảnh X quang, hình ảnh siêu âm, nội soi, hình ảnh chụp cắt lớp vi tính, hình ảnh chụp cộng hưởng từ Một số ảnh y tế qua... Hiện nay để tạo ra một mô hình 3D có nhiều cách khác nhau, chúng có thể được tạo ra nhờ các phần mềm thiết kế 3D như 3Ds max, maya v.v thông qua các nhà thiết kế 3D, hoặc từ các m y quét 3D[ 14] (khi đó một đối tượng ngoài thế giới thực sẽ tạo một được một mô hình 3D trên m y tính thông qua m y quét), hoặc được tạo ra bằng một vài cách đặc thù nào đó Ví dụ như được tạo ra từ tập ảnh cắt lớp như trong. .. xoắn ốc Ưu điểm của cắt xoắn ốc là tốc độ chụp nhanh hơn, khắc phục được nhiễu ảnh do cử động (hô hấp, nhu động ruôt, ), đường ranh giới của hình ảnh dựng liên tục, không bị mấp mô Hình 1.13 Chụp CT xoắn ốc - Nguyên lý chụp cắt lớp vi tính đa d y[ 4]: Về cơ bản bóng phát tia X, đầu thu nhận và công nghệ tạo ảnh kỹ thuật số tương tự như m y đơn d y Cấu tạo khác biệt của m y đa d y là bóng sẽ có nhiều... trình chụp với số lượng khe phát tia và số đầu thu hoạt động một cách phù hợp nhất Sử dụng m y đa d y sẽ hạn chế được các xảo ảnh khi thăm khám các cơ quan không tĩnh trong cơ thể (tim, phổi, dòng ch y mạch máu ) và việc lắp ghép các lớp cắt mỏng hơn sẽ tạo ra được hình ảnh liên tục của các cơ quan cần thăm khám mà không có sự chồng lắp ảnh Kết hợp kỹ thuật tái tạo chồng lấp, chụp cắt lớp vi tính đa dãy ... tái tạo mô hình chiều từ ảnh cắt lớp 25 Chương KỸ THUẬT TÁI TẠO HÌNH 3D TỪ ẢNH CHỤP CẮT LỚP 26 2.1 Tổng quan kỹ thuật tái cấu trúc mô hình 3D từ ảnh cắt lớp 26 2.1.1 Cấu trúc mô hình 3D. .. tái cấu trúc mô hình 3D từ ảnh cắt lớp  Chương 3: THỰC NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG Chương ẢNH Y TẾ VÀ TÁI TẠO HÌNH ẢNH 3D 1.1 Ảnh y tế Ảnh y tế kĩ thuật trình sử dụng để tái tạo hình ảnh thể người phận... quan ảnh y tế ứng dụng khám chữa bệnh, giới thiệu hệ thống m y chụp cắt lớp mô hình 3D chẩn đoán, khám chữa bệnh Bệnh viện  Chương 2: KỸ THUẬT TÁI TẠO HÌNH 3D TỪ ẢNH CHỤP CẮT LỚP Tổng quan kỹ thuật