计算概论第1讲2.ppt

虚拟手术的用途 手术方案的确定 能够利用图像数据，帮助医生合理、定量地制定手术方案；对于选择最佳手术路径、减小手术损伤、减少对临近组织损害、提高肿瘤定位精度、执行复杂外科手术和提高手术成功率等具有十分重要的意义 虚拟手术系统可以预演手术的整个过程以便事先发现手术中问题 虚拟手术系统能够使得医生能够依靠术前获得的医学影像信息，建立三维模型，在计算机建立的虚拟的环境中设计手术过程，进刀的部位，角度，提高手术的成功率 手术的教学与训练 80%的手术失误是人为因素引起的，所以手术训练极其重要 医生可在虚拟手术系统上观察专家手术过程，也可重复实习；使得手术培训的时间大为缩短，同时减少了对昂贵的实验对象的需求。 由于虚拟手术系统可为操作者提供一个极具真实感和沉浸感的训练环境，力反馈绘制算法能够制造很好的临场感，所以训练过程与真实情况几乎一致，尤其是能够获得在实际手术中的手感。 术中导航与术中监护 虚拟手术将计算机处理的三维模型与实际手术对象进行定位匹配，使得医生看到的图象既有实际图象，又叠加了图形，属于计算机增强现实。如手术使用了第二种成像手段，例如内窥镜，则将实时观测的图象与术前CT或MRI进行匹配定位融合，对齐两个坐标系并显示为图形，引导医生进行手术。 虚拟手术的优点 提高疾病的治疗效果： 虚拟手术减少手术的并发症，使患者恢复更迅速。例如立体定向放射神经外科中，虚拟手术能够优化放射手术治疗方案，降低并发症。 降低手术费用： 现代外科医疗检测系统造价昂贵，医疗成本也很高。虚拟手术能够缩短病人的恢复周期、降低病人和医院的开支。 建造定制的修复拟合模型： 虚拟手术能够设计植入器官（对人工假体的设计）。计算机能够帮助医生在进行髋骨更换手术前，可通过非破坏性的三维成象对其尺寸和形状进行精确测量，然后定制髋骨，这样可以把因尺寸不合格而重新开刀的比例从30%将降到5%。 远程干预： 虚拟手术与远程干预将能够在手术室中的外科医生能实时地获得远程专家的交互式会诊。交互工具可以使顾问医生把靶点投影于患者身上来帮助指导主刀外科医生的操作，甚或通过遥控帮助操纵仪器。这能使专家们技能的发挥不受空间距离的限制。 虚拟膝盖手术演示 /activities/knee/ 流行病学分析及预防医学信息处理 从 时间、空间等多个角度 对 流行病的分布、传播机理、控制与预防 等 进行定量的统计和分析 基于社交网络的疾病预测 基于社交网络的疾病预测 利用社交网络来进行疾病预测(sickweather) Sickweather (/)的创始人格拉汉姆·道奇（Graham Dodge）在分析完Facebook和Twitter上的1700万条状态和微博后，指出了如何通过社交网络追踪美国境内疾病的传播情况。 Sickweather是第一个通过分析社交内容来为消费者提供疾病传播跟踪信息的网站。 在2008和2009年，Google与Yahoo通过有哪些信誉好的足球投注网站引擎帮助人们发现了流感的传播路径，有效地阻止了流感的大范围传播。2010年，Google推出了“流感指数”(GoogleFluTrends)，为大众提供流感预测信息。 基于社交网络的疾病预测 “我生病了。” “医生说我患了气管炎。” “我儿子得水痘了。” “你今天感觉怎么样？” “就在我家附近的街区有流感发生。” 本课程只是一个开始， 但却是必不可少的第一步！ 本周作业 给老师发一封email，主要内容：2个附件 你的照片，JPEG格式，以学号命名 你的学号和姓名，文本文件，以学号命名 我的邮箱：lyw@ 传统病历:字迹潦草，不易保存，不同医院间不易交流 电子病历：整洁，易保存，动态调整护理计划，可以快速传递 * * 在手工计算的情况下，通常只能选择几个代表点来计算剂量值。利用计算机，则只要花很短时间，而且误差不超过5％,这样，对同一个病人在不同的条件下进行几次计算，从中选择一个最佳的放射治疗计划就成为可能。 * 所谓最佳放射治疗计划就是对病人制订治疗计划，包括确定照射源、放射野面积、放射源与体表的距离、入射角以及射野中心位置等，然后再由计算机根据治疗机性能和各种计算公式，算出相应的剂量分布，在彩色监视器上形象地显示出来。 好的治疗方案应合理地分布照射野或放射性粒子，确保对肿瘤组织的高剂量照射，肿瘤内部剂量场相对均匀，同时最有效保护周围的敏感组织和器官。 * * 左上：MRI原图 其他：不同程度的图像增强 左下的效果最好 说明：计算机能够进行图像增强；计算机能够调整参数，获得最好的图像增强 * 左上：胸部X光图片 右上：巴特沃夫高通滤波处理 左下：高频信号增强 右下：直方图均衡化后的增强图像 * * 华中科技大学专家用电脑合成三维“数字人”，起名叫“中国数字人男1号”，它是目前世界上分辨率最高的“