肺部CT圖像高清晰度三維可視化的技術(shù)研究.pdf

1、組織結(jié)構(gòu)的高清晰度三維繪制是計算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)以及圖像引導(dǎo)手術(shù)及治療系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,是將放射科醫(yī)生及外科醫(yī)生高度關(guān)注的部分進(jìn)行清晰逼真渲染的技術(shù)。由于組織器官的高清晰度三維顯示能夠提供組織的三維特征及空間位置,較容易的顯示解剖學(xué)和病理變化等情況,有助于組織的形態(tài)定征(根據(jù)結(jié)節(jié)表面紋理特征判斷良惡性等)及手術(shù)模擬導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計等,因此該技術(shù)備受關(guān)注。
　　但人體組織結(jié)構(gòu)情況十分復(fù)雜,且針對肺部器官的CT序列圖像的數(shù)據(jù)量比較大,為了能在

2、普通PC機(jī)上進(jìn)行三維繪制需要降低整體數(shù)據(jù)總量,這對于醫(yī)生感興趣的體積較小的組織(如肺結(jié)節(jié))的繪制十分不利,故研究局部的高清晰度顯示以及整體的三維繪制是本文的研究內(nèi)容。本研究的主要工作及成果如下:
　　(1)針對肺部CT圖像復(fù)雜結(jié)構(gòu)使用多種分割方法。根據(jù)不同組織特點選擇分割方法及先后順序,并對部分由于像素間灰度值不連續(xù)造成的結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行修補(bǔ)。
　　(2)根據(jù)醫(yī)學(xué)序列圖像特點,將針對二維單張或多張圖像使用的凸集投影方法進(jìn)行了三維

3、改進(jìn)。在運動估計過程中,針對三維體數(shù)據(jù)的空間特性,設(shè)計了運動過程的估計方程,得到了針對體數(shù)據(jù)的估計矩陣。實驗表明,新的重構(gòu)算法能夠提高體數(shù)據(jù)的空間分辨率的同時保持與原始數(shù)據(jù)的相似度,復(fù)原效果優(yōu)于傳統(tǒng)插值方法。
　　(3)融合兩種繪制技術(shù)的特點,提出對不同組織分割結(jié)果采取混合繪制的方法。即包含面繪制技術(shù)能得到一個表面定位準(zhǔn)確、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)正確的清晰三維模型的特點,又體現(xiàn)體繪制得到的是沿觀察視線上所有體元的積分效果,能保留整體細(xì)節(jié)的特點。