本实验应用中国数字化可视人体数据集,获取5套头颈部连续薄层横断面数字图像,并在原始断面上进行数据测量和影像对照。选取首套(一男一女)数据集的头颈部横断面图像,经图像配准后,用Amira软件重采样生成正交的冠状和矢状位图像,利用其斜切功能从体数据场剖切显示以眦耳线为基线的连续断层图像,构建头颈部三维断面解剖数据集。用3D-DOCTOR软件分割重建颅底和颈部重要结构,建立颅底﹑颈部和臂丛的三维模型。用Photoshop软件,对颅颈交界区和脊柱颈段主要结构进行精细分割,将分割后的数据导入Amira软件进行面绘制重建,导入同序列的真彩色图像进行体绘制重建。将面绘制结果和体数据场剖切显示相结合,模拟显示颅颈交界区和颈椎手术入路。用面绘制的三维模型生成四面体网格,为有限元建模和开展虚拟外科手术打下基础。在3D VR模拟系统中,对建立的三维表面模型进行虚拟切割操作。主要研究结果如下:1.在数据集的薄层断面上测量了椎动脉内侧缘与中线之间的距离,椎动脉内侧缘与颈椎钩突之间的距离,颈神经根内侧缘与钩突之间的距离。经统计分析得出同一椎体平面的平均值,测量结果表明:椎动脉内侧缘与中线之间的距离随椎体平面上升而逐渐减小;椎动脉内侧缘与钩突之间的距离为1.9～2.6mm,以C5和C7椎体上缘平面较大;颈神经内侧缘与钩突之间的距离在3.0mm左右,各椎体上缘平面差别不大。同一椎体平面左右侧之间无显著性差异(p>0.05)。2.在中国数字化人体数据集的基础上,利用Amira软件重采样生成的冠状﹑矢状和斜切断面图像清晰,良好地显示了头颈部主要解剖结构的三维空间位置。而且,各个方位的连续断面来自同一例标本,对于从不同方位显示和观察解剖结构提供了一种便利的方法。建立了一套男﹑女头颈部数字化断面图像数据集,包括了完整的头颈部数据,且实现了计算机实时地三维正交剖切与任意斜面剖切显示,可为影像诊断与教学和开展数字解剖学提供资料。3.在PC机上,用3D-DOCTOR软件,交互式地分割了颅底和颈部的重要结构,采用表面绘制方法进行了三维重建。重建结构可单独显示,也可整体显示,可在三维空间绕任意轴旋转,不同结构还可区别透明显示,清楚地显示了颅底和颈部主要结构的空间立体位置关系。在分割重建的基础上建立了颅颈交界区、颈部和臂丛3个三维可视化模型。4.在PC机上,用Photoshop软件对颅底、脊柱颈段、小脑、椎动脉、颈内动脉、乙状窦及颈内静脉、颈神经、脑干和颈髓等结构进行了半自动分割。分割后的数据可在PC机或图形工作站上用三维可视化软件实现快速的面绘制重建,由表面模型经过表面简化等处理生成四面体网格。5.颅颈交界区结构的面绘制三维模型结合体绘制重建可显示结构的空间位置关系。对体数据场的正交剖切,从前面观,可模拟显示经口咽入路处理颅颈交界区病变手术。从侧后面观,可模拟显示枕下远外侧入路和枕下后正中入路处理颅颈交界区病变手术。从上面观,可模拟显示脑桥小脑三角区手术入路。6.脊柱颈段结构的面绘制三维模型结合体绘制数据场的正交剖切,可模拟显示颈椎前方﹑后方和侧方手术入路。拉动水平断面的Slice Number滑杆至椎间盘平面,可模拟显示经皮穿刺颈椎间盘切除术的穿刺路径,在水平断面观察由颈动脉鞘与食管及气管之间构成的穿刺安全区。7.在3D VR模拟系统中,对建立的三维表面模型进行虚拟切割操作,虚拟颅底外科手术的骨切除,或是脊柱颈段手术的椎间盘切除和钩椎关节切除。在图形工作站上配置VR软硬件环境,对构建的三维表面模型进行任意结构部位的虚拟切割操作,从而虚拟部分解剖切割或手术切除操作。