人脑解剖结构图谱软件的设计与实现

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1、国内图书分类号：TP391.4国际图书分类号：57工学硕士学位论文人脑解剖结构图谱软件的设计与实现硕士研究生:刘波导师:付宜利教授申请学位:工学硕士学科、专业:机械电子工程所在单位:机电工程学院答辩日期:2008年6月28日授予学位单位:哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP391.4U.D.C:57DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDesignandImplementationofHumanBrainAnatomicalAtlasCandidate:LiuBoSupervisor:Prof.FuYiliAcade

2、micDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechatronicsEngineeringAffiliation:SchoolofMechatronicsDateofDefence:June,28th,2008Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要数字化人脑图谱是目前人脑科学研究的一个重要方面。早期人脑图谱在神经解剖研究、教学与日常应用中发挥了较大作用，但形式单一，内容固定，平面图形形式难以使医生建立脑内解剖结构的三

3、维形象，而且不能进行数字化处理和存储，图谱与病人实际数据的对准应用受到严重的限制。数字化脑图谱弥补了以上缺点，在神经解剖教学、手术计划和模型驱动分割等方面发挥着重要作用。本文介绍了一种人脑解剖结构图谱软件的设计和实现过程。该软件是一个适用于学生、教师、科研工作者的交互式参考工具，主要应用于神经解剖教学中。按照软件工程的基本思想，对软件进行了需求分析和总体结构的设计，把它分为二维模块、三维模块和辅助模块。分析了二维模块中的Talairach图谱和MR图像以及三维模块中脑部组织三维模型数据的来源以及对以上数据进行的处理。二维模块有探索和测试两种模式，探索模式有图像标记、测量距离、设

4、置三维平面、搜索、存储和清除六个功能，允许用户对二维图谱做交互式操作。测试模式有“在那里？”和“是什么？”两个功能，允许用户对学习的效果做基本的测试。三维模块是基于OpenGL实现的，使用户能够看到脑部组织的三维形象，从而提高对脑部组织的结构和相互位置关系的认识，重点研究了脑部组织解剖标签的树状结构和模型拾取操作。本软件是在VisualC++集成开发环境下开发的，经过测试，能够在神经解剖教学中发挥较大作用，同时对神经学方面的科研工作有一定的帮助。关键词数字化脑图谱；Talairach；MR；VisualC++；OpenGL-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTh

5、eresearchondigitizedhumanbrainatlasisanimportantpartofbrain researchatpresent.Inearlytimes,theprintedbrainatlasplayedanimportant roleinneuralanatomyresearch,teachinganddailyapplications,buttheformis single,andcontentisfixed,the2Dimagesmakeitdifficultfordoctorto establishthe3Dimagesofbrainstr

6、uctures,notsuitablefordigitalprocessingand storage,theregistrationofatlasandpatients’actualdataisseriouslyrestricted. Digitizedhumanbrainatlascompensatefortheshortcomingsoftheabove. Thispaperintroducesthedesignandimplementationofandigitizedbrain atlassoftware.Thesoftwareisapplicabletostudent

7、s,teachersandresearchers,it isaninteractivetool,mainlyusedintheneuralanatomyteaching.Withthebasicideaofsoftwareengineering,weanalyzetheneedof customeranddesigntheoverallstructureofthesoftware,anddividethesoftware intotwo-dimensionalmodule,three-dim