基于CUDA的腦組織快速提取研究.pdf

1、隨著醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的快速發(fā)展，磁共振成像技術(shù)徹底擺脫了電離輻射對(duì)人體細(xì)胞的傷害，無創(chuàng)傷，而且具有多方位成像，信息量大，能清楚區(qū)分軟組織等特點(diǎn)。從磁共振腦圖像中對(duì)腦組織的分割提取已成為腦功能研究及臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的一項(xiàng)非常重要的預(yù)處理過程。在實(shí)際應(yīng)用中，為檢測(cè)出病人和正常人大腦之間的細(xì)小差別，需要對(duì)大量病人和正常人的腦圖像進(jìn)行腦組織提取實(shí)驗(yàn)，以便細(xì)節(jié)比較。這需要較高的腦組織提取精度和速度，以及較強(qiáng)的穩(wěn)定性。
　　手動(dòng)的腦組織提取方法可以

2、達(dá)到精度很高，但是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需要操作人員對(duì)大腦解剖結(jié)構(gòu)非常清楚，且受主觀性影響；自動(dòng)的腦組織提取方法中采用混合方法，可以達(dá)到較高精度和穩(wěn)定性要求，處理時(shí)間比手動(dòng)的快，但是速度上仍然難以滿足用戶需求。為此，本文提出基于CUDA的腦組織快速提取方法的研究，采用改進(jìn)的BET、水平集、區(qū)域生長(zhǎng)三種結(jié)合的混合的并行處理的腦組織自動(dòng)提取算法。
　　在本文中，利用CUDA多核GPU加速的方法快速提取腦組織。腦組織的提取算法首先采用改進(jìn)的BET，

3、通過分配線程并行處理的方式計(jì)算，每次迭代，一個(gè)線程計(jì)算大腦表面的一個(gè)頂點(diǎn)新位置，每個(gè)線程塊計(jì)算同一幅MR腦圖像切片的所有頂點(diǎn)更新時(shí)的新位置。因此，迭代N次后，可以同時(shí)更新K幅MR腦圖像切片所有頂點(diǎn)的新位置，即BET演化結(jié)束。為了改善算法的準(zhǔn)確性，我們用上一幅MR腦圖像切片的BET演化結(jié)果作為下一幅MR腦圖像切片的初始腦組織輪廓。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種BET并行計(jì)算提取腦組織的方法在準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性方面全局最優(yōu)，在處理110幅MR腦圖像切片時(shí)，