基于醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的腎小球?yàn)V過(guò)率測(cè)定方法的研究.pdf

1、腎功能評(píng)估方法對(duì)腎臟疾病的診斷和治療有著非常重要的意義，然而目前尚缺乏一種既能提供腎臟的精確解剖信息，又能評(píng)價(jià)腎臟功能的檢查手段。功能影像學(xué)的發(fā)展，使得通過(guò)醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)測(cè)定單側(cè)腎臟的腎小球?yàn)V過(guò)率(glomerular filtration rate，GFR)成為可能，但其測(cè)定方法以及所得結(jié)果的準(zhǔn)確性還需進(jìn)一步研究。目前國(guó)內(nèi)外有一些學(xué)者開(kāi)始研究利用醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)測(cè)定GFR的方法，但是在研究中對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行人工分割不僅耗時(shí)，而且可重復(fù)性不高。

2、因此，利用計(jì)算機(jī)對(duì)醫(yī)學(xué)影像圖像進(jìn)行自動(dòng)分割就顯得尤為重要。
　　本文基于磁共振與CT圖像對(duì)GFR的測(cè)定方法進(jìn)行了研究并實(shí)現(xiàn)了對(duì)腎臟、腹主動(dòng)脈及腎臟皮髓質(zhì)的自動(dòng)分割。本課題重點(diǎn)進(jìn)行了以下三個(gè)方面的研究:①利用不同的房室模型對(duì)GFR進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估和比較;②在UroCARE（東軟醫(yī)療泌尿計(jì)算機(jī)輔助診斷）平臺(tái)上修改、實(shí)現(xiàn)了GFR的自動(dòng)測(cè)定方法;③提出并完成了腎臟皮髓質(zhì)的自動(dòng)分割算法。
　　本文的主要工作內(nèi)容及結(jié)論如下:<

3、br>　　(1)將腎臟劃分為二房室（腎小管和血管），根據(jù)二房室模型理論完成GFR的計(jì)算。通過(guò)對(duì)25組臨床患者的CT數(shù)據(jù)和8套模型豬的CT數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，與半胱氨酸蛋白酶抑制物C(Cystatin C)的方法和腎圖核素法進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)基于CT數(shù)據(jù)利用二房室模型測(cè)定GFR值是比較準(zhǔn)確的。
　　(2)將腎臟劃分為三房室（腎小管、血管和細(xì)胞間隙），基于三房室模型理論完成GFR的計(jì)算，并對(duì)15組臨床患者數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，得出當(dāng)腎臟第三室（細(xì)胞間隙

4、）較大時(shí)，利用三房室模型能夠更好的測(cè)定GFR值。
　　(3)完成了自動(dòng)測(cè)定GFR的模塊改進(jìn)，其中包括腎臟、腹主動(dòng)脈的分割算法以及GFR測(cè)定的計(jì)算過(guò)程。對(duì)25組CT臨床患者數(shù)據(jù)進(jìn)行了有效的評(píng)估，和Cystatin C方法比較，得出改進(jìn)后的GFR測(cè)定模塊可以迅速的分割腎臟和腹主動(dòng)脈區(qū)域，并且可以較準(zhǔn)確地測(cè)定GFR，具有一定的臨床應(yīng)用前景。
　　(4)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了腎臟皮髓質(zhì)分割算法，通過(guò)該方法對(duì)腎臟皮質(zhì)的自動(dòng)分割僅需要20s，用該