VTK驱动的三维医学图像虚拟切片提取与交互技术

本篇文章主要讨论的是基于Visual C++平台和三维可视化工具包VTK（Visualization Toolkit）的实验结果——伺服电机选型手册中，关于三维医学图像处理技术的应用。具体来说，研究者使用了marching cubes算法对DICOM格式的CT图像序列进行三维重建，实现了对骨骼、皮肤以及两者同时的可视化展示。通过调整透明度，观察者可以深入理解图像的不同层面。 核心知识点包括： 1. **三维重建**：使用marching cubes算法在VC++6.0环境中对CT图像进行处理，生成了具有真实感的三维模型。这种方法允许用户观察不同结构的立体效果，如骨骼和皮肤的分离或合并视图。 2. **虚拟切片提取**：通过平面点法式方程，确定任意角度和部位的虚拟切片，关键在于定义切片的法向量和切面内点。研究人员选择了图像中心点作为初始点，通过移动切片法向量来获取不同角度的切片，这涉及到方向余弦和坐标变换的计算。 3. **VTK工具的使用**：文章引用了VTK的vtkImagePlaneWidget类来进行三维图像的切割和显示，通过设置交互属性如快捷键、颜色和输入输出，实现了对图像的动态操作。切割平面的位置可以通过鼠标和键盘进行实时调整。 4. **虚拟切片显示**：使用vtkImageMapToColors类将切片信息转换为颜色映射，以便于实时显示虚拟切片图像。这种显示方式不仅提供了多方位的视角，还支持交互式的切片操作，增强了临床诊断的灵活性。 5. **应用价值**：这种方法对于弥补医学影像设备在固定角度成像上的局限性有重要意义，能够满足临床医生多方位、任意角度查看患者组织的需求，提升了诊断效率和精确度。 6. **关键词**：三维重建、虚拟切片、计算机断层扫描、医学数字图像通信标准(MDICOM)都是本文讨论的核心概念，表明了研究的领域和技术背景。 本文详细介绍了如何利用VTK技术处理医学图像，实现三维可视化和虚拟切片提取，这对于医疗成像领域的进步有着积极的推动作用。