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《基于CT圖像的肝臟分段方法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要肝癌是世界上死亡率最高的疾病之一。造成肝癌高死亡率的主要原因是肝癌早期臨床癥狀不明顯，當(dāng)臨床檢測(cè)出肝癌的時(shí)候往往已經(jīng)處于晚期，錯(cuò)過最佳治療時(shí)機(jī)。另外由于肝癌治療復(fù)雜，需要通過術(shù)前評(píng)估和綜合分析來進(jìn)行手術(shù)方案的選擇，而目前缺乏綜合分析和評(píng)估的條件，從而不能選擇有效的方法對(duì)肝癌進(jìn)行治療。隨著計(jì)算機(jī)輔助診斷和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，使得肝癌的早期診斷和手術(shù)綜合治療方案的選擇成為可能。因此通過獲取臨床病例圖像，結(jié)合圖像處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)肝癌的輔助診斷和手術(shù)規(guī)劃就有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要對(duì)肝臟分段方法展開了研究,肝臟分段是手術(shù)方案設(shè)計(jì)、路徑規(guī)劃和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要依據(jù)。通過對(duì)肝臟進(jìn)
2、行分段，可以更加精確的顯示各肝段的具體形態(tài)和體積，結(jié)合肝臟內(nèi)部血管系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)肝臟手術(shù)的路徑規(guī)劃并可評(píng)價(jià)肝臟切除和移植的風(fēng)險(xiǎn)性。在進(jìn)行肝臟分段之前首先進(jìn)行肝臟分割，為肝臟分段奠定基礎(chǔ)。肝臟分割也是研究的難點(diǎn)和重點(diǎn)之一。它是血管分割、腫瘤分割和肝臟分段的前提，并且通過對(duì)肝臟的形態(tài)、體積和結(jié)構(gòu)等的分析，可以進(jìn)行肝癌的輔助診斷和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。肝臟分割過程中，我們選擇了半自動(dòng)的基于形狀檢測(cè)水平集的分割方法。該方法首先對(duì)原始圖像進(jìn)行灰度窗調(diào)節(jié)、插值和各向異性濾波等預(yù)處理，完成分割所必須的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。之后利用形狀檢測(cè)水平集進(jìn)行初始分割，得到肝臟的初始輪廓。最后利用形態(tài)學(xué)操作對(duì)初始輪廓進(jìn)行邊界優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了肝臟的
3、分割。肝臟分段過程中，我們按照Couinaud提出的肝臟分段原理，依據(jù)不同門靜脈分支所屬鄰域進(jìn)行肝臟的分段，采用了基于距離變換和Voronoi圖的方法實(shí)現(xiàn)了肝臟的分段。該方法首先需要分割得到肝臟輪廓和門靜脈血管樹，之后對(duì)血管樹重建，并交互式的實(shí)現(xiàn)對(duì)門靜脈血管樹的分級(jí)標(biāo)記。最后，對(duì)標(biāo)記后的中心線數(shù)據(jù)進(jìn)行距離變換，通過Voronoi圖算法實(shí)現(xiàn)肝臟的功能性分段，并通過三維重建得到不同肝段的三維形態(tài)。關(guān)鍵詞：預(yù)處理，肝臟分割，水平集，肝臟分段，距離變換，Voronoi圖I華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractLivercancerisoneofthehighest-mortalitydiseases
4、intheworld.Livercancer’sclinicalsymptomsarenotobvious.Whenthelivercancerisdiagnosed,it’softeninthelaterperiod.Sothebesttreatmentismissed.Besides,it’sdifficulttochooseaneffectivemethodfortreatmentlivercancer,whichleadstolowercurerateforlivercancersurgery.Therefore,it’sverynecessarytocarryoutapre-oper
5、ativeassessmentandcomprehensiveanalysisforthelivercancer.Withthedevelopmentofcomputer-aideddiagnosisandimageprocessingtechnology,theearlydiagnosisforlivercancerispossible.Bytheadoptionofclinicalimages,weusetheimageprocessingtechnologytorealizelivercancer’sdiagnosisandsurgicalplanning，whichhasgreatpr
6、acticalsignificance.Inthispaper,theliversegmentationandliversegmentarethemainresearchcontents.Liversegmentationisthebasisforcomputer-aideddiagnosisandsurgery.Theliversegmentisusedtoguidethesurgicalprogramdesign,pathplanningandriskassessment.Intheliversegmentationprocess,wechosethesemi-automaticmetho
7、d,whichnamedshapedetectionlevelset.Firstofall,theimagepre-processingwascarriedout.Thisstepincludeswindowadjustment,interpolation,andanisotropicfiltering.Thenweusedtheshapedetectionlevelsettosegmentthe
