基于多期肝臟CT圖像的CAD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、計(jì)算機(jī)輔助診斷（Computer Aided Diagnosis, CAD）是一個(gè)利用影像學(xué)和醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)并結(jié)合人工智能和模式識(shí)別來(lái)輔助影像科醫(yī)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)病灶、準(zhǔn)確定位病灶，并最終提高診斷的準(zhǔn)確率的系統(tǒng)。可以說(shuō)，計(jì)算機(jī)輔助診斷是醫(yī)生的“第三只眼”，采用計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)能夠顯著提高醫(yī)生診斷的準(zhǔn)確率。
　　肝癌是惡性腫瘤中非常兇險(xiǎn)的一類。在全球，肝癌的發(fā)病率和死亡率非常高。肝癌患者在病發(fā)早期往往沒有癥狀或體征，僅有少數(shù)病人會(huì)有一

2、些癥狀，但是這也很難引起患者重視，因此臨床上很多肝癌患者一發(fā)現(xiàn)都到了中晚期。肝癌的治療方法一般有手術(shù)治療、介入治療、放療和中藥治療，但這些治療方法都給病人的身心帶來(lái)了巨大的痛苦，而且難以治愈，因此肝癌的早期發(fā)現(xiàn)就顯得尤為重要。事實(shí)上肝臟病變的形狀在影像學(xué)上趨于彌漫性，沒有固定的形狀；不同的病變?cè)谄綊逤T影像上往往比較相似；醫(yī)生很難通過肉眼閱讀CT圖像來(lái)分辨出肝臟的早期病變。顯而易見，計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)對(duì)肝癌的早期發(fā)現(xiàn)有著重大的意義。

3、r>　　在臨床醫(yī)學(xué)上，造影劑已經(jīng)被證明為對(duì)人體無(wú)害，而且已經(jīng)廣泛應(yīng)用。多期CT掃描數(shù)據(jù)可以顯示肝臟病變的時(shí)序特征，能夠顯示病變隨時(shí)間的變化情況，因此比一般的平掃CT數(shù)據(jù)能夠提供更多關(guān)于病變的信息，能夠更有效地幫助醫(yī)生進(jìn)行疾病的診斷。由于腹腔 CT圖像不僅僅包含肝臟器官，還有腹腔的其他器官，因此本文采用改進(jìn)的分水嶺算法對(duì)腹腔CT進(jìn)行分割，把肝臟提取出來(lái)進(jìn)行研究。在感興趣區(qū)域的自動(dòng)提取方面，使用小波變換來(lái)提取出肝臟的感興趣區(qū)域。在特征提取方

4、面，分散圖綜合反映了兩張圖像的信息，對(duì)于微小的變化都能夠體現(xiàn)的分散圖上面，因此使用分散圖提取多期圖像的特征有著先天的優(yōu)勢(shì)。在分類器的設(shè)計(jì)方面，本文采用較成熟的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器，對(duì)肝臟的四種診斷結(jié)果進(jìn)行三層二分。最后對(duì)于正常組織與病變組織、囊腫與其它病變，肝癌與肝臟血管瘤的三個(gè)診斷子問題分別達(dá)到了0.9797、0.9851和0.9753的診斷率。在診斷正確率和穩(wěn)定性方面都有了大幅提高。
　　本文的主要工作如下：
　　1.使用

5、改進(jìn)的分水嶺算法對(duì)腹腔CT進(jìn)行了分割，從而把肝臟分割出來(lái)進(jìn)行集中研究，準(zhǔn)確地把肝臟提取出來(lái)，取得了良好的效果；
　　2.采用尺度不變特征提取算法對(duì)多期肝臟CT進(jìn)行配準(zhǔn)，使多期圖像更加精確，使診斷結(jié)果更加準(zhǔn)確；
　　3.采用小波變換自動(dòng)提取出肝臟的感興趣區(qū)域，小波變換能夠靈敏地檢測(cè)出肝臟中疑似病變的區(qū)域。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，準(zhǔn)確找出了病灶位置；
　　4.詳細(xì)分析和設(shè)計(jì)了基于分散圖的特征提取算法來(lái)對(duì)多期 CT圖