肝臟管道參數(shù)化建模算法的研究.pdf

1、肝癌是我國(guó)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?yàn)楦闻K血管結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及個(gè)體肝臟之間的差異性，肝臟手術(shù)通常具有非常高的風(fēng)險(xiǎn)性。從二維醫(yī)學(xué)圖像中將肝臟血管快速、精準(zhǔn)地分割出來(lái)，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(jí)情況，對(duì)制定精密的肝臟手術(shù)計(jì)劃、進(jìn)行精確的術(shù)前評(píng)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(duì)肝臟CT圖像，通

2、過(guò)肝臟血管分割、肝臟血管骨架線的提取，最后實(shí)現(xiàn)肝臟血管的三維建模。本文主要從以下幾個(gè)方面開(kāi)展研究性工作:
　　首先，針對(duì)模糊連接分割算法在肝臟血管分割中需要手動(dòng)設(shè)置閾值和計(jì)算成本過(guò)高的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種以自適應(yīng)閾值搜索算法為核心的模糊連接算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)肝臟血管快速、準(zhǔn)確地提取。本文設(shè)計(jì)的算法首先提出一種采用查找表的計(jì)算加速方法，使模糊場(chǎng)景的計(jì)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(yīng)閾值搜索算法，實(shí)現(xiàn)了程序自動(dòng)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(xì)化算法、距離變換法、Voronoi圖法這三種方法分別實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(shí)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(jìn)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(shí)根據(jù)骨架線上各個(gè)點(diǎn)的半徑信息構(gòu)建橫截面，最后對(duì)各個(gè)橫截面進(jìn)行拼接從而實(shí)現(xiàn)對(duì)血管表面的平滑重建