基于CT的股骨三維信息測量.pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像處理是計算機(jī)視覺領(lǐng)域的一個重要分支，是數(shù)字圖像處理技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用。對醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行處理，提取目標(biāo)對象并進(jìn)行分割與三維信息的測量，能夠有效指導(dǎo)醫(yī)生治療與診斷，同時也為人工關(guān)節(jié)制作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
　　本研究鑒于股骨近端CT序列圖像中骨骼的形態(tài)、灰度分布、邊緣、圖像拍攝初始條件等特征，提出基于投影與邊界追蹤的方法提取初始輪廓（股骨體切片）。采用投影的方法確定初始輪廓幀股骨的位置，確定初始感興趣區(qū)域，并利用邊界追蹤的方

2、法獲得股骨中段的外輪廓數(shù)據(jù)。在提取序列幀中股骨的外輪廓時，根據(jù)CT序列圖像的相鄰幀間相似性及突變性，提出了利用前幀輪廓線在當(dāng)前幀感興趣區(qū)域內(nèi)尋找一條最優(yōu)分割目標(biāo)骨骼的閉合輪廓線的方法即尋找最優(yōu)分割線法。該方法是在當(dāng)前幀中對前幀外輪廓進(jìn)行不同程度地縮放操作，得到一系列的閉合曲線（潛在最優(yōu)分割線），并根據(jù)潛在最優(yōu)分割線在二值圖像中像素值不為零的點(diǎn)的個數(shù)確定最優(yōu)的分割線即精定位目標(biāo)骨骼位置。最終利用最優(yōu)分割線進(jìn)行點(diǎn)匹配尋找股骨的外輪廓。在測量

3、股骨近端的三維指標(biāo)時，根據(jù)股骨近端的外輪廓提取結(jié)果，將外輪廓像素坐標(biāo)值對應(yīng)到三維空間中的三維坐標(biāo)值。根據(jù)計算股骨頭尺寸與股骨中軸線所需的三維數(shù)據(jù)，在三維數(shù)據(jù)中分割出對應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)分別進(jìn)行擬合求取股骨頭球心與半徑和股骨體中軸線方程。由于頸干交點(diǎn)位于大轉(zhuǎn)子最粗位置的中心，利用三維空間距離變換的方法確定了股骨體的頸干交點(diǎn)。利用股骨軸線與股骨頭球心確定股骨的最大截面，并利用最大截面計算股骨頸直徑與頸長。最后計算出頸干角的大小。最后