基于CTA的在体女性盆腔静脉血管网数字化三维模型构建的方法及意义

基于CTA的在体女性盆腔静脉血管网数字化三维模型构建的方法及意义

徐瑞霞1, ,魏铭2, ,周鑫1  ,郝瑞朝3

（1. 邢台市信都区中心医院 河北 邢台 054000   2. 平乡县人民医院 河北 邢台 054500   3. 河北省退役军人总医院 河北 邢台 054000 ）

摘要：目的：探讨基于CTA的在体女性盆腔静脉血管网数字化三维模型构建的方法及意义。方法：基于双源CTA技术，获取1例宫颈癌患者的Dicom 3.0原始二维断层图像数据集。利用Mimics 10.01软件分别对骨盆、盆腔动脉血管网以及盆腔静脉血管网进行三维重建并配准融合。结果：构建的盆腔静脉血管网数字化三维模型对下腔静脉、髂总静脉、髂外静脉、髂内静脉及其初级属支进行了清晰显示。结论：基于CTA的在体女性盆腔静脉血管网数字化三维模型构建的方法具有广阔的应用前景，对于妇科疾病的诊断和治疗具有重要意义。

关键词：基于CTA的在体女性盆腔静脉血管网数字化；宫颈癌；三维模型构建

女性盆腔静脉血管网在妇科疾病诊断和治疗中具有重要的意义。目前，传统的观察和诊断方法主要依赖于医生的经验和直觉，存在主观性和局限性，无法全面准确地评估盆腔静脉血流情况[1]。因此，构建基于CTA的在体女性盆腔静脉血管网数字化三维模型具有较高的研究价值和实际意义。通过该模型，可以直观地展示盆腔静脉血管的分布、走行路径和连接关系，为妇科疾病的诊断和手术治疗提供准确的解剖学基础和参考依据[2]。此外，该方法还可以为盆腔静脉曲张的治疗方案制定和手术操作提供指导，提高手术的安全性和成功率。因此，研究基于CTA的在体女性盆腔静脉血管网数字化三维模型构建的方法具有重要的临床应用价值和推广意义[3,4]。我们可以利用计算机断层扫描（CTA）技术获取女性盆腔静脉血管网的图像数据。首先，通过给受试者静脉注射造影剂，使盆腔静脉血管显影。然后，利用CTA扫描仪对盆腔进行扫描，获取连续层面的图像数据。接下来，通过对图像进行预处理和分割，确定盆腔静脉血管的边界和位置。然后，利用体绘制算法对静脉血管进行三维重建，生成数字化的盆腔静脉血管网模型。

1.资料与方法

1.1 CT原始数据集的采集

选取1例因宫颈癌在我院住院行CTA检查患者的Dicom3.0原始数据集。

患者基本资料：女，55岁，北京人，宫颈癌IIb期。孕1产1，顺产。无盆腔及其他部位手术史、无药物及食物过敏史，对本研究知情同意。

CT扫描：采用德国西门子公司生产的双源CT（SOMATOM Definition）行盆腔三期扫描。

1.2数字化三维模型的构建

将拆薄后的原始CT-Dicom二维图像直接导入重建软件Mimics 10.01（Materialise公司，比利时）中进行三维重建。骨盆数字化三维模型的构建骨盆数字化三维模型构建的方法参照刘萍等的报道。盆腔动脉血管网数字化三维模型的构建参照陈春林等的报道，利用STL模块中的蒙罩转换工具将构建好的三维骨盆数字化模型转换为新的骨盆蒙罩。最后在布尔运算（Boolean Operations）中以骨盆-动脉蒙罩减去（Minus）骨盆蒙罩而生成单独的盆腔动脉血管网蒙罩，从而经三维重建构建出完整的三维盆腔动脉血管网数字化模型（图1）。

图1完整三维盆腔动脉血管网数字化模型

3.讨论

在构建数字化三维模型时，需要结合解剖学知识和算法进行血管分支的跟踪和连接。通过引入图像处理和计算机图形学技术，我们可以实现对盆腔静脉血管网的自动分割和重建。此外，我们还可以结合其他医学影像学数据，如磁共振成像（MRI）和超声波（US）等，进行多模态的血管重建，提高模型的准确性和可靠性。

通过构建基于CTA的在体女性盆腔静脉血管网数字化三维模型，我们可以更好地理解盆腔静脉血管的结构和分布，在诊断妇科疾病和制定治疗方案时提供更准确的信息。此外，该模型还可以用于医学教育和手术模拟培训，提高医生的技能和水平。

通过该研究，我们可以了解到基于CTA的在体女性盆腔静脉血管网数字化三维模型构建的方法及其在临床上的意义。通过对患者进行CTA扫描，得到患者盆腔静脉血管网络的二维图像。然后利用计算机图像处理技术，将这些二维图像进行处理和重建，最终得到盆腔静脉血管网的三维模型。这种方法不仅可以直观地展示患者的盆腔静脉血管网络结构，还可以提供更加精确的血管分支信息，为相关疾病的诊断和治疗提供参考[5,6]。

数字化三维模型的构建可以帮助医生更好地理解患者盆腔静脉血管的分布和走行方式，有助于术前的综合评估和手术规划。特别是对于盆腔疾病的治疗，比如宫颈癌或子宫内膜异位症，精确地了解盆腔静脉血流走行路线对手术的成功与否非常重要。数字化三维模型的构建可以提供更清晰的可视化图像，帮助医生更精准地确定手术切除范围，避免手术中的不必要损伤。此外，通过比对多个患者的数字化三维模型，还可以发现一些常见的盆腔血管变异情况，为疾病的早期预警和个性化治疗提供参考

[7]。通过对大量的数据和案例的统计分析，可以研究盆腔静脉的解剖变异及其与疾病的关联性。这对于促进盆腔疾病的研究和改进治疗方法具有重要意义。

已有的相关研究主要集中在通过静脉注射造影剂进行CTA扫描，然后通过后期处理和分割的方法构建三维模型。然而，由于女性盆腔静脉血管网结构复杂、变异性较大，现有的方法在模型建立的准确性和稳定性方面还存在一定的局限性。因此，进一步研究和改进基于CTA的在体女性盆腔静脉血管网数字化三维模型构建的方法具有重要意义。通过对血管图像的增强处理、自动分割算法的改进和多模态图像配准等方面的研究，可以提高模型构建的准确性和鲁棒性，为盆腔疾病的诊断和治疗提供更可靠的依据。通过基于CTA的在体女性盆腔静脉血管网数字化三维模型的构建方法，我们可以更全面和准确地了解女性盆腔的血管结构和组织情况，以便更好地进行妇科疾病的诊断和治疗。该方法的意义在于提供了非侵入性的血管成像技术，能够直观地展现盆腔静脉血管网的分布和关系，并为医生提供更准确的解剖信息[8,9]。通过这种方法，我们可以帮助医生更好地了解妇科疾病的病理变化，为临床诊断和手术指导提供有力的支持。

在未来我们可以进一步探索该方法在妇科疾病治疗领域的应用。例如，可以研究该方法在子宫疾病、卵巢疾病以及盆腔肿瘤等方面的应用，进一步提高疾病的诊断精度和治疗效果。此外，我们可以结合其他影像学技术，如MRI和超声等，进一步完善盆腔血管网络的数字化三维模型构建方法，为临床实践提供更多可行性的技术手段[10]。

总之，基于CTA的在体女性盆腔静脉血管网数字化三维模型构建的方法在临床上具有重要意义。它可以帮助医生更好地了解患者的盆腔静脉血管网络结构，为诊断和治疗提供参考。此外，通过对多个患者的数据和案例进行研究分析，还可以为疾病的早期预警和个性化治疗提供参考。这一研究成果对于改进盆腔疾病的治疗水平具有重要意义。

参考文献：

[1]王斌承.基于CTA技术构建血管网数字化三维模型应用于子宫肌瘤患者的临床价值[J].中国妇幼保健,2023,38(7):4.

[2]洪竞华饶珊革波.4D-CT血管成像(CTA)技术在急性肺栓塞肺动脉成像中的应用价值[J].健康之友,2021,000(007):174.

[3]原士超,范红燕,赵庆.肺动脉CTA联合间接法盆腔下肢静脉CTV诊断静脉栓塞症的临床效果分析[J].中国医学工程,2021,29(8):4.

[4]蒋兴宇,刘晓艳.一种基于动物脂肪组织来源水凝胶的神经/血管网络及其构建方法和应用:CN202111628952.4[P].CN202111628952.4[2023-08-24].

[5]贾鹏欢,刘晓云,宋小磊,等.在体女性盆腔淋巴结数字化三维模型构建及测量[J].中国数字医学,2021,016(005):91-96.

基金项目：邢台市科技局2022年自筹经费计划，课题编号：2022ZC054