基于CT圖像的肝臟血管樹(shù)三維拓?fù)淠Ｐ偷臉?gòu)建及應(yīng)用.pdf

1、對(duì)肝臟影像進(jìn)行三維重建，建立數(shù)字化的肝臟模型能夠彌補(bǔ)二維影像評(píng)估的不足。結(jié)構(gòu)化的血管描述了血管的解剖位置和級(jí)數(shù)，也體現(xiàn)了供血關(guān)系。
　　形態(tài)學(xué)里的對(duì)象的中心線，是一種經(jīng)過(guò)降維的物體形態(tài)的描述方式，不但把對(duì)象的輪廓和區(qū)域信息進(jìn)行了組合，反映出對(duì)象重要的視覺(jué)上的線索；并且在將中心線的線形連通結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為樹(shù)或圖的抽象形式后，可以對(duì)對(duì)象進(jìn)行特征匹配，因而基于中心線的目標(biāo)表示和識(shí)別技術(shù)成為模式識(shí)別和計(jì)算機(jī)視覺(jué)的重要研究?jī)?nèi)容。該領(lǐng)域的核心技術(shù)是

2、中心線提取技術(shù)和基于中心線的目標(biāo)表示技術(shù)。對(duì)于前者，已有大量的中心線提取算法被提出，而目前對(duì)于后者的研究還很有限，因?yàn)橹苯訌闹行木€圖像中提取目標(biāo)對(duì)象的結(jié)構(gòu)特征是困難和低效的。
　　本文提出了一種血管樹(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的圖表示方法。首先通過(guò)模板匹配對(duì)提取出的肝臟血管樹(shù)進(jìn)行細(xì)化和單體素化，通過(guò)分析體素點(diǎn)的鄰接關(guān)系對(duì)分叉點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，提出了一種基于三維連通域標(biāo)記的廣度優(yōu)先搜索算法來(lái)去除環(huán)，并利用三維圖像中血管的管徑和長(zhǎng)度信息進(jìn)行剪枝，提取出符合肝

3、臟血管樹(shù)實(shí)際情況的中心線。然后在此基礎(chǔ)上遍歷該中心線，同時(shí)構(gòu)造多叉樹(shù)，得到血管樹(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的圖表示。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，該方法提取得到的肝臟血管樹(shù)中心線連通性較好，精確性較高，能夠應(yīng)用到血管分級(jí)和分支血管的長(zhǎng)度以及管徑的測(cè)量中去。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，利用字典樹(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)建的圖表示能夠很好的抽象表示血管樹(shù)。
　　肝臟門靜脈和肝靜脈的管徑作為肝病診斷的依據(jù)，具有重要意義。本文利用血管樹(shù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型對(duì)血管樹(shù)中心線和血管樹(shù)進(jìn)行了劃分，然后采用精確的