三維肝臟MR圖像分割技術(shù)研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展至今,已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)的各個(gè)相關(guān)鄰域。利用合適的圖像處理算法對醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行相應(yīng)的處理,能夠?qū)卺t(yī)學(xué)圖像的診斷以及其他研究工作提供更加有效、便捷的信息,醫(yī)學(xué)圖像的分割在醫(yī)學(xué)圖像處理中占據(jù)著重要的位置。從醫(yī)學(xué)影像中可通過分割算法提取出感興趣區(qū)域并予以單獨(dú)顯示,能夠更加直觀地提供病變或正常組織結(jié)構(gòu)信息,并且分割的結(jié)果可以應(yīng)用在為一定目的而進(jìn)行的后續(xù)處理當(dāng)中,比如圖像配準(zhǔn)、目標(biāo)組織的定量測量等。
　　磁共振成像技術(shù)

2、在當(dāng)前醫(yī)學(xué)研究與臨床診療中發(fā)揮著愈加重要的作用,與其他成像方式相比,MRI對軟組織和內(nèi)臟的成像能力高,能夠非常清晰的顯示人體組織解剖結(jié)構(gòu),并具有多參數(shù)(T1、T2等)、多方位成像的優(yōu)點(diǎn)。MR圖像的成像效果很好地區(qū)分了各個(gè)組織,在此基礎(chǔ)上可以對感興趣區(qū)域進(jìn)行更為直觀地分割。近年來國民肝部病變的多發(fā)使得基于腹部掃描圖像的肝臟分割成為亟待解決的問題,然而人體腹部包含大量臟器及軟組織,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,并且臟器與軟組織之間的粘連導(dǎo)致成像結(jié)果中存在浸潤現(xiàn)

3、象,從而形成大量弱邊緣和偽邊緣,這使得面向內(nèi)臟的分割非常困難。再加上磁共振成像過程較為復(fù)雜,成像效果存在一定的不確定性,不同的組織器官之間廣泛存在的差異性,準(zhǔn)確地從腹部MR掃描圖像中提取出肝臟具有重要的理論意義以及應(yīng)用價(jià)值。
　　本文系統(tǒng)的分析了當(dāng)前應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像分割的多種算法,對它們的優(yōu)劣勢以及應(yīng)用范圍進(jìn)行了比較和總結(jié)。根據(jù)腹部圖像的特點(diǎn)選取水平集算法對肝臟進(jìn)行提取,詳細(xì)描述了水平集算法的原理、特征,以及發(fā)展至今研究人員對其進(jìn)行

4、的各種改進(jìn)和應(yīng)用。由于人體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和個(gè)體之間的差異性,圖像分割算法發(fā)展至今仍然沒有一種單一的方法對人體各個(gè)部位達(dá)到有效的分割,當(dāng)前主要的研究方向是綜合多種算法的優(yōu)點(diǎn),結(jié)合目標(biāo)分割區(qū)域的形態(tài)特征進(jìn)行混合分割。本文課題就是在此前提下分析考量了多種算法并研究了人體肝臟的形態(tài)特征和成像特點(diǎn)之后,選用閾值分割算法與水平集結(jié)合的方式,并加入一些其他的算法進(jìn)行輔助分割,較好的實(shí)現(xiàn)了三維腹部圖像肝臟的提取工作。
　　本文主要研究工作如下:

5、r>　　一、首先將從醫(yī)學(xué)影像設(shè)備中獲取的序列切片圖像根據(jù)掃描間隔和切片層厚進(jìn)行堆疊,為使其更加接近真實(shí)人體數(shù)據(jù)在切片間進(jìn)行插值,為保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性插值的數(shù)據(jù)盡量減小。
　　二、對插值后的體數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪濾波,由于水平集算法對圖像邊界信息敏感,要盡量保持圖像中的邊緣,采用高斯濾波或各向異性擴(kuò)散濾波均可達(dá)到良好的效果。
　　三、使用閾值分割與水平集結(jié)合對肝臟進(jìn)行提取,并在此步驟中加入非線性映射,在增強(qiáng)圖像的同時(shí)產(chǎn)生良好的速度圖像,