基于CT圖像的計(jì)算機(jī)輔助肝移植術(shù)前計(jì)劃系統(tǒng)的研究.pdf

1、肝臟手術(shù)如肝臟移植、肝腫瘤切除或消融是目前很多國(guó)家治療終末期肝病的重要技術(shù)。傳統(tǒng)的肝移植術(shù)前計(jì)劃過(guò)程中，醫(yī)生采集病人的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)，手動(dòng)分割肝臟各解剖結(jié)構(gòu)，在腦海中構(gòu)建病人肝臟的三維模型，這給醫(yī)生帶來(lái)了很大的困難，所得信息也是不完全的。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)在肝臟手術(shù)的術(shù)前計(jì)劃、治療和術(shù)后跟蹤中發(fā)揮了非常重要的作用。國(guó)際上已有若干商業(yè)化的計(jì)算機(jī)輔助肝臟術(shù)前計(jì)劃系統(tǒng)，雖然在國(guó)內(nèi)這方面產(chǎn)品的研究受到了一定程度的關(guān)注，但是目前還沒有自主開發(fā)出

2、可應(yīng)用于臨床的系統(tǒng)。因此，本論文研究并實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助肝移植術(shù)前計(jì)劃系統(tǒng)中的關(guān)鍵算法，初步開發(fā)出了一套術(shù)前計(jì)劃系統(tǒng)，以便使該技術(shù)在臨床應(yīng)用上得到進(jìn)一步的探索和評(píng)估。系統(tǒng)主要包含五個(gè)部分：肝臟的分割、肝內(nèi)血管的分割、血管的分類和分析、肝段的分析以及虛擬手術(shù)。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)病人CT圖像序列的分析，自動(dòng)分割肝臟、血管等解剖結(jié)構(gòu)，對(duì)其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、幾何特征等進(jìn)行定量分析，通過(guò)三維顯示和虛擬手術(shù)，輔助醫(yī)生制定手術(shù)方案。本論文的主要工作和貢獻(xiàn)是：研究并

3、實(shí)現(xiàn)術(shù)前計(jì)劃系統(tǒng)的關(guān)鍵算法，即肝臟分割、血管的分類和分析、肝段分析算法，初步開發(fā)出了一套計(jì)算機(jī)輔助肝移植術(shù)前計(jì)劃系統(tǒng)。本論文實(shí)現(xiàn)了基于梯度矢量場(chǎng)的蛇形算法，自動(dòng)分割出肝臟，不僅能夠使醫(yī)生直觀地看到肝臟的三維形態(tài)，而且有效地減輕了醫(yī)生手工分割的負(fù)擔(dān)。本論文還對(duì)肝臟、血管進(jìn)行定量分析，識(shí)別并標(biāo)記了肝靜脈和門靜脈，結(jié)合病人血管系統(tǒng)的個(gè)體特征，建立病人肝段的模型。系統(tǒng)還提供了交互工具，能夠讓醫(yī)生用虛擬手術(shù)刀進(jìn)行模擬切割。該系統(tǒng)探索了計(jì)算機(jī)技術(shù)在