基于CT圖像的血管三維分割研究與應(yīng)用.pdf

1、在CT醫(yī)學(xué)圖像處理中，血管分割具有重要的意義和廣泛的應(yīng)用。CT圖像中膽囊動脈及相連血管的三維分割對于腹腔鏡膽囊切除術(shù)的術(shù)前規(guī)劃有著重要意義。分割結(jié)果的三維可視化可以幫助醫(yī)生在術(shù)前了解病人的膽囊動脈變異類型，以避免手術(shù)中破壞主要的血管而對病人造成不必要的傷害。
　　 本文對CT圖像的血管三維分割算法進(jìn)行了全面深入的研究。首先，以血管信息的載體CT圖像為出發(fā)點，研究了DICOM圖像文件標(biāo)準(zhǔn)，CT圖像中CT值的含義，以及CT圖像的窗寬

2、窗位變換方法。然后，在尺度空間理論框架下，研究了血管管狀特征，以及基于管狀特征的血管結(jié)構(gòu)濾波方法。接著，深入研究了兩種應(yīng)用廣泛的三維區(qū)域生長法——區(qū)域生長法和幾何活動輪廓法。在區(qū)域生長法部分，研究了兩種不同的生長準(zhǔn)則和一種定向區(qū)域生長法。在幾何活動輪廓法部分，研究了水平集曲線演化模型及數(shù)值計算方法。基于上述的研究成果，本文綜合血管管狀特征以及分割理論，提出了一種新的三維區(qū)域生長法，并把算法應(yīng)用到臨床CT數(shù)據(jù)的血管分割中。通過對比醫(yī)生手工

3、血管分割數(shù)據(jù)，計算出算法分割的敏感性和特異性指標(biāo)。結(jié)果表明，本文算法的分割結(jié)果具有較高的血管分割準(zhǔn)確性，基本滿足臨床的應(yīng)用需求，為后續(xù)的可視化工作創(chuàng)造了有利的條件。最后，本文研究了可視化的算法以及可視化工具包VTK的使用。利用.NET開發(fā)平臺和VTK的.NET類庫版本ActiViz.NET，實現(xiàn)了一個具備用戶界面的可視化應(yīng)用程序。導(dǎo)入本文血管分割結(jié)果以及醫(yī)生手工分割的膽道圖像并進(jìn)行三維可視化，通過鼠標(biāo)與可視化窗口進(jìn)行交互，可以從各個角度