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文檔簡(jiǎn)介
1、肝癌是我國(guó)最為常見(jiàn)的一種惡性腫瘤,嚴(yán)重威脅到了人類生命健康,如何預(yù)防和治療肝癌成為人類醫(yī)療領(lǐng)域的極大挑戰(zhàn)。通過(guò)CT序列可以得到豐富的腫瘤信息,將這些信息以各種直觀的形式展現(xiàn)出來(lái)可以幫助臨床醫(yī)生更好的分析病情。本文基于CT圖片序列,著重從三維形態(tài)和三維紋理兩個(gè)方面進(jìn)行腫瘤變化分析,從而進(jìn)一步推斷腫瘤療效:
首先,在進(jìn)行腫瘤變化分析之前,需要從CT序列中分割出腫瘤區(qū)域并進(jìn)行三維重建,排除其他組織對(duì)后續(xù)分析的影響。在分割階段,為了能
2、夠得到理想的分割結(jié)果,為后續(xù)療效分析鋪墊基礎(chǔ),采用了先預(yù)處理,后粗分割再細(xì)分割的三個(gè)步驟。預(yù)處理階段為了保留邊緣信息和去除噪聲,實(shí)驗(yàn)采用Catte-PM算法進(jìn)行去噪處理;之后利用置信連接閾值法得到腫瘤區(qū)域的大概輪廓,再用水平集方法分割得到最后的結(jié)果。為了方便后續(xù)的腫瘤變化,在三維重建中,采用了面繪制技術(shù)中的移動(dòng)立方體重建方法,能夠快速而較準(zhǔn)確的重建出肝臟腫瘤的表面輪廓。
其次,做好分割和三維重建工作后,對(duì)分割后的肝臟腫瘤進(jìn)行三
3、維形態(tài)分析,基于當(dāng)今腫瘤療效評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)RECIST,本文引用了三維最長(zhǎng)徑的概念,并結(jié)合腫瘤體積進(jìn)行形態(tài)變化分析。在腫瘤體積測(cè)量過(guò)程中,比較了當(dāng)前醫(yī)學(xué)體積測(cè)量較為常用的三種方法:積分法、擬蒙特卡羅方法和投影法,經(jīng)過(guò)比較后決定采用結(jié)果更為準(zhǔn)確且方便后續(xù)最長(zhǎng)徑計(jì)算的投影法進(jìn)行體積測(cè)量,并對(duì)投影法進(jìn)行改進(jìn),將法向量的概念引入方法當(dāng)中,使得計(jì)算更加快速準(zhǔn)確。在腫瘤三維最長(zhǎng)徑過(guò)程中,將求取腫瘤最長(zhǎng)徑的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求取三維空間云點(diǎn)集最遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)的問(wèn)題,后闡述
4、了凸包的原理和優(yōu)勢(shì),將凸包和對(duì)跖點(diǎn)相結(jié)合,并將對(duì)跖點(diǎn)推廣至三維層面,引入對(duì)跖點(diǎn)線的概念,并結(jié)合面法向量,提出了一種基于對(duì)跖點(diǎn)的快速尋找最遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)的算法,實(shí)驗(yàn)證明,該算法具有快速和準(zhǔn)確性。
在腫瘤三維紋理分析部分,詳細(xì)闡述了灰度共生矩陣的概念,并結(jié)合醫(yī)學(xué)圖像的特點(diǎn),以及CT值能夠表達(dá)腫瘤內(nèi)部是否鈣化,將CT值和灰度共生矩陣相結(jié)合,提出了CT共生矩陣的方法,并基于這一共生矩陣,計(jì)算出四個(gè)具有代表性的統(tǒng)計(jì)特征量,進(jìn)一步對(duì)腫瘤紋理進(jìn)行分
5、析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,這四個(gè)統(tǒng)計(jì)特征量能夠很好的描述出腫瘤紋理變化。在本文的最后,實(shí)驗(yàn)采用了同一病人在四個(gè)不同時(shí)期進(jìn)行的CT掃描數(shù)據(jù),從形態(tài)變化和紋理變化兩個(gè)方面分別對(duì)這四組數(shù)據(jù)進(jìn)行肝臟腫瘤分析,實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果與臨床醫(yī)生給出的結(jié)論相吻合。
本文基于形態(tài)和紋理兩個(gè)方面對(duì)腫瘤變化進(jìn)行分析,在計(jì)算體積和最長(zhǎng)徑方面,引用了法向量的概念,并對(duì)投影法進(jìn)行改進(jìn),和法向量結(jié)合提出一種新的腫瘤體積測(cè)量方法;同時(shí)將法向量和對(duì)跖點(diǎn)結(jié)合,提出了一種三維層面
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