基于CT圖像的血管分割算法研究.pdf

1、心血管疾病關(guān)系全球的健康問題,醫(yī)學(xué)影像技術(shù)是當(dāng)前診斷疾病的主要手段,一個準(zhǔn)確的血管可視化分割工具在臨床中越加重要,應(yīng)用廣泛,例如疾病診斷,手術(shù)規(guī)劃,疾病監(jiān)控等。當(dāng)今,很多研究人員致力于這方面的研究,出現(xiàn)了很多的血管分割算法。
　　由于CT(Computer Tomography, CT)圖像的特點和血管的復(fù)雜性,使得血管分割算法開發(fā)具有很大的難度,為了開發(fā)針對CT圖像可實用的血管分割算法,準(zhǔn)確的提取出血管,本文著重在以下兩個方面進

2、行了研究:(1)提出新的、有效的血管分割算法,提高 CT圖像血管分割的準(zhǔn)確性;(2)解決工程應(yīng)用上的問題,主要包括在大數(shù)據(jù)量下設(shè)計合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,使程序能夠突破空間和時間上的限制,更好的人機交互,減少人為因素在血管分割中的作用,滿足實際臨床上的應(yīng)用要求。具體包括:
　　(1)分析當(dāng)前一些血管分割技術(shù),主要包括經(jīng)典的主動輪廓模型,區(qū)域增長技術(shù),介紹了基于主動輪廓的4D curves(4 Dimensional Curves,4

3、D curves)算法,競爭型區(qū)域增長算法,由于此兩種方法基于統(tǒng)計的思想,具有很好的抗噪聲能力,通過對腿部 CT圖像分割,驗證在工程中具有很好的可用性,并測試這些算法在CT圖像中的具體表現(xiàn),進行一些比較研究。
　　(2)在基于4D curves算法中,由于初始化條件中需要人為給出血管的大概半徑,因為在快速行進的演化中,能量的最小化是基于初始點給出的半徑統(tǒng)計的一些信息,人的因素使準(zhǔn)確的分割出血管具有很大的不確定因素,提出了一種自動確

4、定半徑算法,減少人為因素,提高其在工程中可用性。
　　(3)在基于快速行進的區(qū)域增長算法中,由于初始化中需要給出判定的閾值,需要根據(jù)先驗經(jīng)驗,并且不同的數(shù)據(jù),閾值不一樣,針對此種情況,提出了一種自動選取閾值的算法,取得了很好的效果。
　　(4)在自動選取閾值工程實現(xiàn)中,由于電腦內(nèi)存的限制,在求取兩點間最短距離的情況下,傳統(tǒng)算法因為內(nèi)存的限制而無法運行,重新設(shè)計了一種大數(shù)據(jù)量下三維網(wǎng)格最短路徑算法,解決了此算法在空間上的限制。