基于物理的可變形模型在醫(yī)學(xué)圖像分割中的應(yīng)用.pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像分割，作為圖像學(xué)檢查的第一步，具有重要的臨床意義。它是正常組織和病變組織的三維重建，定量分析等后繼操作的關(guān)鍵，是結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析、三維可視化、圖像引導(dǎo)手術(shù)、腫瘤放射治療、治療評(píng)估的基礎(chǔ)，也是臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用的瓶頸。分割的準(zhǔn)確性對(duì)醫(yī)生判斷疾病的真實(shí)情況并做出正確診斷計(jì)劃至關(guān)重要。 近年來(lái)，可變形模型，尤其是其中的Snakes模型，在醫(yī)學(xué)圖像分割、配準(zhǔn)、運(yùn)動(dòng)分析等各方面得到了廣泛的應(yīng)用。然而這些方法僅從數(shù)學(xué)的角度建立模型，以圖

2、像為外部數(shù)據(jù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，忽視了醫(yī)學(xué)成像物體本身的物理特性這個(gè)重要信息。建立基于物理的可變形模型，考慮彈性體材料的彈性模量和泊松比等基本特性，對(duì)于醫(yī)學(xué)圖像分割具有及其重要的意義。 在數(shù)值方法上，本文分別使用了有限元和無(wú)網(wǎng)格方法。有限元方法的基本思想是將一個(gè)連續(xù)的求解區(qū)域離散為一組有限個(gè)單元并按一定方式相互聯(lián)結(jié)在一起的集合體，在單元內(nèi)假設(shè)一個(gè)近似函數(shù)來(lái)分片地表示求解域上待求的函數(shù)場(chǎng)。無(wú)網(wǎng)格方法用一組離散無(wú)序的點(diǎn)來(lái)表示求解域，而無(wú)需預(yù)先