醫(yī)學(xué)圖像序列中腹腔主動脈瘤分割研究.pdf

1、腹腔主動脈瘤是一種中老年群體中出現(xiàn)頻率較高的高危疾病，其外在表現(xiàn)為主動脈的退化性擴張。在腹腔主動脈瘤的診斷中，對瘤體的測量以及其破裂風(fēng)險的評估是進行手術(shù)治療與否的主要依據(jù)。從醫(yī)學(xué)圖像中分割出腹腔主動脈瘤并對其成分進行分析，是對腹腔主動脈瘤瘤體進行測量和重建的前提。對腹腔主動脈瘤的病理研究中也需要使用腹腔主動脈瘤分割技術(shù)以實現(xiàn)對瘤體外壁的受力分析以及瘤體內(nèi)各成分相互影響的研究。因此腹腔主動脈瘤分割技術(shù)的在臨床診斷和醫(yī)學(xué)研究中發(fā)揮著重要的作

2、用。
　　醫(yī)學(xué)圖像序列中模糊輪廓目標(biāo)的自動分割是醫(yī)學(xué)圖像分割的主要難點。腹腔主動脈瘤外輪廓在周圍組織及本身成像特性的影響下成為模糊輪廓分割目標(biāo)，而目前醫(yī)學(xué)研究和實踐中，精確的外輪廓分割主要依靠人工實現(xiàn)。本文充分利用腹腔主動脈瘤醫(yī)學(xué)圖像序列的特點，實現(xiàn)了腹腔主動脈瘤的內(nèi)外輪廓及其成分精確自動的分割，大大提高了腹腔主動脈瘤醫(yī)學(xué)圖像序列的處理效率。
　　本文主要完成了以下工作：
　　1.針對腹腔主動脈瘤計算機斷層掃描血管造影

3、（CTA）圖像的特點，對腹腔主動脈瘤截面區(qū)域內(nèi)腔和外輪廓分別采用不同方式進行分割。首先采用區(qū)域限制下的Chan-Vase水平集模型實現(xiàn)瘤體內(nèi)腔輪廓的分割。其次采用窄帶局部二元擬合的二值水平集方法獲得瘤體外輪廓初步分割結(jié)果，并提出了一種基于上下文窄帶約束的外輪廓分割方法以實現(xiàn)瘤體外輪廓的更高精度分割。本文通過這兩種方法實現(xiàn)了單層CTA圖像的內(nèi)腔、外輪廓精確分割。
　　2.針對醫(yī)學(xué)圖像序列的空間連續(xù)特性，采用動態(tài)處理窗口、單層CTA圖

4、像的內(nèi)腔、外輪廓分割技術(shù)，利用圖像序列的上下文信息，實現(xiàn)腹腔主動脈瘤醫(yī)學(xué)圖像序列的連續(xù)自動分割。使用B樣條方法優(yōu)化自動分割過程中每層的分割結(jié)果，大大減少分割過程中外輪廓的誤差積累。通過對比實驗，證明了本連續(xù)分割方法可以得到高精度的腹腔主動脈瘤序列外輪廓自動分割結(jié)果。同時，基于內(nèi)外輪廓的分割結(jié)果實現(xiàn)了腹腔主動脈瘤醫(yī)學(xué)圖像序列成分分割以及主動脈分支跟蹤。
　　3.設(shè)計并實現(xiàn)了基于Matlab GUI腹腔主動脈瘤醫(yī)學(xué)圖像序列連續(xù)分割系統(tǒng)