肝臟管道參數(shù)化建模算法的研究.pdf

1、肝癌是我國病死率最高的惡性腫瘤之一，現(xiàn)今治療肝癌的有效手段只有手術(shù)切除治療。但是因為肝臟血管結(jié)構(gòu)的復雜性以及個體肝臟之間的差異性，肝臟手術(shù)通常具有非常高的風險性。從二維醫(yī)學圖像中將肝臟血管快速、精準地分割出來，清晰地顯示肝臟血管的三維結(jié)構(gòu)，幫助醫(yī)生直觀地看到肝臟血管的空間位置、三維形態(tài)、分支的管徑大小以及分級情況，對制定精密的肝臟手術(shù)計劃、進行精確的術(shù)前評估，從而提高手術(shù)的安全性，具有非常重要的意義。
　　本文針對肝臟CT圖像，通

2、過肝臟血管分割、肝臟血管骨架線的提取，最后實現(xiàn)肝臟血管的三維建模。本文主要從以下幾個方面開展研究性工作:
　　首先，針對模糊連接分割算法在肝臟血管分割中需要手動設置閾值和計算成本過高的缺點，設計了一種以自適應閾值搜索算法為核心的模糊連接算法，實現(xiàn)對肝臟血管快速、準確地提取。本文設計的算法首先提出一種采用查找表的計算加速方法，使模糊場景的計算量大大減少，在不影響分割效果的前提下，將模糊連接算法的效率提高1.5-2倍。接著提出一種自適

3、應閾值搜索算法，實現(xiàn)了程序自動根據(jù)不同的肝臟CT圖像求得分割閾值的功能。
　　然后，采用細化算法、距離變換法、Voronoi圖法這三種方法分別實現(xiàn)了對肝臟血管骨架線的提取，得到血管的骨架線和半徑等信息，為肝臟血管參數(shù)化建模的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
　　接著，利用血管的骨架線和半徑等信息進行參數(shù)化建模，主要思想是以血管骨架線作為空間曲線，同時根據(jù)骨架線上各個點的半徑信息構(gòu)建橫截面，最后對各個橫截面進行拼接從而實現(xiàn)對血管表面的平滑重建