基于改進(jìn)的血管相似性測(cè)度和軸跟蹤的肝臟血管分割算法.pdf

1、由于肝癌的前期癥狀隱匿，所以許多患者因感到疼痛而接受醫(yī)學(xué)檢查時(shí)已處于肝癌晚期，此時(shí)最好的治療方案就是需要了解肝臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)的肝臟切割和肝臟移植手術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)圖像處理與數(shù)字成像技術(shù)的迅速發(fā)展，醫(yī)學(xué)界對(duì)肝臟內(nèi)部血管的分割與可視化技術(shù)也提出了迫切需求。通過(guò)醫(yī)學(xué)CT圖像獲得肝臟內(nèi)部血管的結(jié)構(gòu)是目前計(jì)算機(jī)輔助醫(yī)療主要手段。肝臟易發(fā)生形變和病變從而導(dǎo)致其中血管沒(méi)有固定的形態(tài)，并且血管本身比較細(xì)小，所以肝臟血管的分割工作十分困難。
　　本文在大

2、量學(xué)習(xí)和分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，以腹部CT圖像序列為研究對(duì)象，提出了一種基于改進(jìn)的血管相似性測(cè)度和軸跟蹤的肝臟血管分割算法，并對(duì)血管進(jìn)行了三維重建，以輔助醫(yī)生設(shè)計(jì)更合理的術(shù)前預(yù)案。
　　肝臟血管分割和三維重建由粗分割、精準(zhǔn)分割和平滑重建三步驟組成。在肝臟血管粗分割階段，通過(guò)改進(jìn)由Hessian矩陣的特征值構(gòu)造的血管相似性測(cè)度進(jìn)行血管增強(qiáng)，然后通過(guò)閾值分割進(jìn)行肝臟血管的粗分割;在肝臟血管精準(zhǔn)分割階段，提出了適用于3D血管分割的雙

3、向區(qū)域生長(zhǎng)和適用于2D血管分割的波紋式區(qū)域生長(zhǎng)算法，使分割出的肝臟血管保持連通性;由于上述算法分割的血管表面存在褶皺問(wèn)題，本文采用基于血管軸的平滑重建算法解決這個(gè)問(wèn)題，即利用細(xì)化算法提取血管軸，然后按照肝臟血管拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將血管進(jìn)行分支、重建，最后連接成最終的血管區(qū)域。
　　為了驗(yàn)證算法的有效性，本文對(duì)實(shí)際的醫(yī)學(xué)CT圖像進(jìn)行了分割血管的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本文算法能較好的分割出肝臟血管，并且外觀平滑，適合后續(xù)對(duì)肝臟血管的定量分析與診斷