基于CT圖像的肝臟解剖結(jié)構(gòu)數(shù)字化重建研究.pdf

1、人體肝臟的數(shù)字化模型是數(shù)字醫(yī)學(xué)和圖像分析領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，近年來備受研究者的關(guān)注。肝臟數(shù)字化重建的目的是將醫(yī)學(xué)成像獲取到的數(shù)字圖像通過計算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)可視化，為肝病的臨床診斷和治療提供直觀、立體的參考依據(jù)，為進(jìn)一步研究肝臟解剖和肝外科虛擬手術(shù)提供依據(jù)，具有重要的學(xué)術(shù)意義和臨床應(yīng)用價值。
　　 本文在回顧國內(nèi)外醫(yī)學(xué)圖像三維重建技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)腹部肝臟CT圖像自身的特點(diǎn)和肝膽外科的應(yīng)用需求，分析了醫(yī)學(xué)圖像處理和三維重建技術(shù)

2、相關(guān)問題，結(jié)合肝臟解剖結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)提出了一系列肝臟解剖結(jié)構(gòu)的數(shù)字化重建方法，較好的解決了目前肝臟切除術(shù)和移植術(shù)在術(shù)前不清楚肝臟內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)，無法測量血管、病灶及肝段體積等問題，為計算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)提供現(xiàn)實(shí)依據(jù)。論文的主要工作包括：
　　 （1)分析了CT圖像的DICOM圖像格式以及與通用的BMP圖像格式之間的轉(zhuǎn)換問題，對腹部CT圖像作格式轉(zhuǎn)換、灰度變換以增強(qiáng)圖像、去除脈沖噪聲等圖像預(yù)處理工作，為后序處理的效率和精度打好基礎(chǔ)。

3、>　　 （2)分析了比較了目前主要的圖像分割算法，針對醫(yī)學(xué)圖像對比度小、肝臟與其他組織部分邊界不明、血管系統(tǒng)眾多以及數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)，在閾值分割的基礎(chǔ)上提出了多套管道系統(tǒng)提取的方法。
　　 （3)針對肝臟內(nèi)部管道結(jié)構(gòu)常見的變異和個體肝臟結(jié)構(gòu)與大小之間的差異問題，提出一種基于醫(yī)生指導(dǎo)的交互式肝臟功能段劃分方法。首先，由醫(yī)生指定血管分支的切分點(diǎn)，算法自動計算出一個垂直于該支血管的平面切分血管樹，然后根據(jù)劃分好的血管分支以加窗的空間最

4、小距離劃分方法自動劃分肝功能段。該方法既能以醫(yī)生的指導(dǎo)來劃分肝段，又能較快較好地重建出解剖性數(shù)字肝臟的數(shù)據(jù)集。而且，醫(yī)生在血管樹可視化的基礎(chǔ)上觀察指導(dǎo)，清楚明了，操作簡單。
　　 （4)為輔助肝外科手術(shù)規(guī)劃，利用VC2005和VTK可視化工具包，設(shè)計開發(fā)出一個交互式手術(shù)輔助系統(tǒng)，展示肝臟模型，可以設(shè)置察看腫瘤、血管、各肝段的形態(tài)結(jié)構(gòu)和體積大小、模擬切除病灶所在功能段后的剩余肝臟的血液回流及功能代償情況，設(shè)置顏色和透明度等功能。<