内窥镜技术及虚拟内窥镜基本原理分析

内窥镜技术在医学领域已经有了几十年的应用历史，在疾病的诊断中发挥着巨大的作用，传统的内窥镜如图5-5所示。但它也存在一些不足，例如内窥镜是一种侵入性诊断工具，对于病人来说，做内窥镜检查会有恶心、不适等症状，并且患有某些疾病的病人是不能进行内窥镜检查的；人体有很多部位是内窥镜所不能到达，或者最好避免到达的重要部位，比如心脏、脊髓、内耳、胆、胰、血管等。

图5-5 传统的内窥镜(www.xing528.com)

随着医学图像向着更为复杂和量化的不断发展，基于计算机的可视化方法得到越来越多的重视。其中虚拟内窥镜技术（Virtual Endoscope，VE）已经成为近来提出的许多医学影像系统的基础。VE是近年兴起的一门新技术，是随着计算机技术、计算机图形学、计算机图像处理尤其是虚拟现实等学科的发展而逐步形成的一种独特的医学图像后处理技术。它的基本思想是利用医学影像作为原始数据，综合利用数字图像处理、计算机图形学、科学计算可视化、虚拟现实等技术，重建三维图像，形成虚拟人体组织；然后把视点植入重建出的器官空腔内，借助导航或漫游技术以及伪彩技术，进行视点漫游、变动视距、调整视角、对视点前方组织结构进行动态实时绘制和显示等，逼真地模拟腔道内镜检查。近年来，随着CT和磁共振成像技术在速度和精度方面的改善以及计算机技术的飞速发展，VE作为一种无创检查和诊断方法得到了空前发展，几乎涉及到了人体的所有腔道器官。