论文部分内容阅读
随着计算机技术、图像处理技术的迅速发展，外科诊断与治疗的手段正在发生着很大的变化。近年来出现的计算机辅助手术系统，仿真手术系统等就是信息科学迅速发展并应用于医学领域产生的成果。
仿真手术在医学领域中正发展成为一个新的研究方向。仿真手术利用各种医学影像数据，采用虚拟现实技术，在计算机中建立一个虚拟3D环境，建立可交互操作的平台，通过虚拟手术器械，仿真模拟手术过程。
数据库技术已成为现代计算机信息系统和应用系统开发的核心技术，也是“信息高速公路”的重要支撑技术。多种技术与数据库技术结合是当前数据库研究发展的一个重要趋势。医学信息管理的发展提出了设计和实现医疗图片存档与通讯系统(PACS)。如何有效的存储、管理、组织和检索海量医学图像数据，是PACS系统实现中必须解决的重要问题。
仿真手术数据库系统是建立在计算机众多学科研究成果的基础上，综合利用当前关于多媒体数据库、图像处理与理解、人工智能和网络技术等最新研究成果，针对医学图像数据特点，把数据库技术与医学可视化问题结合，而设计实现的一个用于医学图像数据存储、管理、查询的多媒体数据库软件系统。仿真手术数据库是一个将多媒体医学图像处理技术与数据库技术结合的应用课题，是一个符合仿真手术需求的数据库系统。通过仿真手术数据库系统，完成医院放射科，医院外科，实验室图像处理中心，以及数据库管理中心中间的数据共享，起到联系仿真手术数据库各个部分的作用，并为将来的数据挖掘等奠定一个基础。本文针对医学图像仿真手术数据库设计展开研究，并通过编码对它进行实现。
本文在研究多媒体数据库的模型基础上，通过分析医学图像信息系统的任务、功能，从软件系统体系结构、系统功能划分的角度，分别提出了医学信息管理系统体系结构模型和医学图像检索模型，给出了仿真手术数据库系统的设计方案；进而，从分析医学图像数据的特性入手，围绕医学图像的存储结构与相关算法，提出了图像表示的模块化结构概念，给出适于医学图像处理的空间数据结构存储表示。改进了面绘制中三角面片存储结构、三维模型的组织与快速重构算法；针对医学图像数据的关联关系，提出并实现基于八叉树的色彩量化算法。
作为医学图像数据库技术研究的应用，我们设计实现了医学图像仿真手术数据库系统，系统已经在实验室环境下使用，效果良好。