基于CT影像的肝內(nèi)血管建模與分析.pdf

1、 A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering Modeling and Analysis of Intrahepatic Vascular Based on CT Images Candidate : Qing Xiong Major : Biomedical Engine

2、ering Supervisor : Lec. Zhi Zhang Prof. Qingguo Xie Huazhong University of Science & Technology Wuhan 430074, P.R.China January, 2014 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 I 摘 要 肝腫瘤是目前嚴(yán)重威脅人民生命健康的全球性疾病，我國已成為肝腫瘤發(fā)病率和死亡率最高的國家。肝腫瘤不僅使患

3、者遭受沉重的病痛折磨，而且會導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，有效地進(jìn)行肝腫瘤的診斷與治療具有重大的社會和經(jīng)濟(jì)意義。 肝切除、肝移植是常用的肝腫瘤治療方法，然而由于肝內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括多套血管系統(tǒng)，所以肝切除、肝移植等肝外科手術(shù)難度高、風(fēng)險(xiǎn)大。隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助肝腫瘤診斷和治療系統(tǒng)在臨床應(yīng)用中的意義越來越重要。借助于這樣的系統(tǒng)，醫(yī)生可以快速、準(zhǔn)確的了解肝臟及肝內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行術(shù)前手術(shù)模擬、風(fēng)險(xiǎn)分析與評估，有利于醫(yī)生在

4、術(shù)前制定更安全的手術(shù)方案。對計(jì)算機(jī)輔助術(shù)前規(guī)劃系統(tǒng)而言，肝內(nèi)血管系統(tǒng)的詳細(xì)、準(zhǔn)確的三維模型是其核心。本課題的目的是基于臨床肝臟多期 CT 掃描圖像實(shí)現(xiàn)肝內(nèi)血管的建模與分析， 并將其應(yīng)用于肝臟手術(shù)規(guī)劃系統(tǒng)中。 本文介紹了肝臟及肝內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)、 以及肝臟多期 CT 掃描圖像的特點(diǎn)， 并介紹了對 CT 圖像進(jìn)行插值、濾波、血管增強(qiáng)、血管分割等處理的流程與方法。同時(shí)，闡述了面繪制算法、體繪制算法、廣義柱模型等三維可視化方法的基本原理，并通過比較分