基于3Dslier及3dsmax的人腰椎侧隐窝前后径虚拟测量的可行性与精确性分析(1)
摘 要：目的 探讨人腰椎侧隐窝前后径虚拟测量的可行性与精确性。方法 CT数据包括正常腰椎1例，椎间盘突出2例；腰椎干标本(骨性+椎间盘假体)8例。在3D Slicer 4.4基于CT数据重建出虚拟模型，在3ds max中用欧氏距离测算出L1～L5侧隐窝前后径大小。利用游标卡尺对腰椎干标本的L1～L5侧隐窝前后径进行测量。对所得数据进行双样本等方差t检验，得出虚拟正常腰椎与干标本，虚拟正常腰椎与虚拟椎间盘突出病例在腰椎侧隐窝前后径上的差异。结果 正常组与病例1，病例2及干标本组对比地，侧隐窝前后径均无统计学差异(P>0.05)。结论 基于三维模型的虚拟测量方法在人椎间孔径测量中有着较高的可行性与可靠性。
关键词：虚拟现实；腰椎侧隐窝；测量；欧氏距离
中图分类号：TP391 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.04.022
文章编号：1006-1959(2018)04-0068-03
, http://www.100md.com
Abstract：Objective To investigate the feasibility and accuracy of virtual measurement of anterior and posterior diameter of lateral recess of human lumbar vertebrae.Methods CT data included 1 case of normal lumbar vertebra and 2 cases of disc herniation，8 cases of Lumbar dry specimen(bony intervertebral+disc prosthesis).In 3D Slicer 4.4，a virtual model is reconstructed based on CT data， and the size of the front and back diameter of the L1～L5 side recess is measured in the Euclidean distance in 3ds max.A vernier caliper was used to measure the L1～L5 lateral recess diameter of the lumbar spine.The data were analyzed by double sample and equal variance t test.The difference between the virtual normal lumbar and dry specimen，the virtual normal lumbar vertebrae and the virtual intervertebral disc protrusion in the lumbar lateral recess was obtained.Results There was no statistical difference between the normal group and case 1，case 2 and dry specimen group，and there was no statistical difference between the lateral recess and the anterior and posterior diameter(P>0.05).Conclusion The virtual measurement method based on three dimensional model has high feasibility and reliability in human intervertebral aperture measurement.
, 百拇医药
Key words：Virtual reality；Lumbar lateral recess；Measurement；Euclidean distance
虛拟现实技术又称VR(Virtual Reality)技术，在医学实验的过程中有着较广泛的应用基础[1]。腰椎侧隐窝又称侧椎管，其前面为椎体后缘，后面为上关节突前面与椎板和椎弓根连结处，外面为椎弓根的内面。内侧面为硬脊膜外缘，其入口相当于上关节突前缘。侧隐窝向外下方形成脊神经根通道，与椎间孔相续。基于影像学数据的三维可视化重建是一种无创的活体再现方法，对重建的三维模型进行测量也是目前虚拟现实技术在医学领域中研究的热门之一。如何利用虚拟方法测量腰椎侧隐窝及其可行性的研究目前主要是基于螺旋CT[2，3]，采用干标本作为检验标准则尚无报道。在三维重建中主要依赖于影像软件自身。从而缺乏自主性和选择性后处理。3D Slicer是一款开放性免费医学三维重建软件，重建方法简单，适用于学生初学。3ds max(version 2012， Autodesk Inc. USA)是一款三维建模和后处理软件，对多边形建模有较强的优势。本研究利用3D Slicer4.4和3ds max2012 对正常人和椎间盘突出患者腰椎CT所得的数据进行重建和测量并利用干标本进行相关比对，分析虚拟测量的可行性与精确性。
1 资料与方法
1.1一般资料 正常人腰椎CT数据1例，椎间盘突出CT数据2例，由南通市中医院影像中心提供DICOM文件。层厚1 mm，将DICOM文件导入3D Slicer4.4后，在编辑状态下进行简单阈值分割，突出显示椎骨部分，然后重建出第1～5腰椎，将重建的模型以STL文件保存。
1.2方法
1.2.1模型简化 将STL文件导入3ds max2012后把模型切换到透视视图，并转化为可编辑多边形，选中删除距测量处较远的顶点，仅保留侧隐窝及其相关部分，即对模型进行简化处理(该步骤也可在3D slicer中完成)。, http://www.100md.com(王晓婷 王璐 程文)
关键词：虚拟现实；腰椎侧隐窝；测量；欧氏距离
中图分类号：TP391 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.04.022
文章编号：1006-1959(2018)04-0068-03
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Abstract：Objective To investigate the feasibility and accuracy of virtual measurement of anterior and posterior diameter of lateral recess of human lumbar vertebrae.Methods CT data included 1 case of normal lumbar vertebra and 2 cases of disc herniation，8 cases of Lumbar dry specimen(bony intervertebral+disc prosthesis).In 3D Slicer 4.4，a virtual model is reconstructed based on CT data， and the size of the front and back diameter of the L1～L5 side recess is measured in the Euclidean distance in 3ds max.A vernier caliper was used to measure the L1～L5 lateral recess diameter of the lumbar spine.The data were analyzed by double sample and equal variance t test.The difference between the virtual normal lumbar and dry specimen，the virtual normal lumbar vertebrae and the virtual intervertebral disc protrusion in the lumbar lateral recess was obtained.Results There was no statistical difference between the normal group and case 1，case 2 and dry specimen group，and there was no statistical difference between the lateral recess and the anterior and posterior diameter(P>0.05).Conclusion The virtual measurement method based on three dimensional model has high feasibility and reliability in human intervertebral aperture measurement.
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Key words：Virtual reality；Lumbar lateral recess；Measurement；Euclidean distance
虛拟现实技术又称VR(Virtual Reality)技术，在医学实验的过程中有着较广泛的应用基础[1]。腰椎侧隐窝又称侧椎管，其前面为椎体后缘，后面为上关节突前面与椎板和椎弓根连结处，外面为椎弓根的内面。内侧面为硬脊膜外缘，其入口相当于上关节突前缘。侧隐窝向外下方形成脊神经根通道，与椎间孔相续。基于影像学数据的三维可视化重建是一种无创的活体再现方法，对重建的三维模型进行测量也是目前虚拟现实技术在医学领域中研究的热门之一。如何利用虚拟方法测量腰椎侧隐窝及其可行性的研究目前主要是基于螺旋CT[2，3]，采用干标本作为检验标准则尚无报道。在三维重建中主要依赖于影像软件自身。从而缺乏自主性和选择性后处理。3D Slicer是一款开放性免费医学三维重建软件，重建方法简单，适用于学生初学。3ds max(version 2012， Autodesk Inc. USA)是一款三维建模和后处理软件，对多边形建模有较强的优势。本研究利用3D Slicer4.4和3ds max2012 对正常人和椎间盘突出患者腰椎CT所得的数据进行重建和测量并利用干标本进行相关比对，分析虚拟测量的可行性与精确性。
1 资料与方法
1.1一般资料 正常人腰椎CT数据1例，椎间盘突出CT数据2例，由南通市中医院影像中心提供DICOM文件。层厚1 mm，将DICOM文件导入3D Slicer4.4后，在编辑状态下进行简单阈值分割，突出显示椎骨部分，然后重建出第1～5腰椎，将重建的模型以STL文件保存。
1.2方法
1.2.1模型简化 将STL文件导入3ds max2012后把模型切换到透视视图，并转化为可编辑多边形，选中删除距测量处较远的顶点，仅保留侧隐窝及其相关部分，即对模型进行简化处理(该步骤也可在3D slicer中完成)。, http://www.100md.com(王晓婷 王璐 程文)