計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)中三維CT與超聲數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、臨床診斷中,醫(yī)生經(jīng)常需要綜合使用來自不同醫(yī)學(xué)影像設(shè)備或不同時(shí)刻、不同角度的醫(yī)學(xué)圖像互為補(bǔ)充的形態(tài)和功能信息進(jìn)行輔助醫(yī)療診斷。但由于各種成像模式的機(jī)理以及成像環(huán)境不同,導(dǎo)致不同圖像分辨率和對(duì)比度的差異以及空間位置的變化,因此需要進(jìn)行圖像融合。所謂圖像融合,就是通過尋找某種空間變換,使兩幅圖像的對(duì)應(yīng)點(diǎn)達(dá)到空間位置和解剖結(jié)構(gòu)上的完全一致。三維CT與超聲數(shù)據(jù)的融合技術(shù),是對(duì)術(shù)中實(shí)時(shí)采集到的三維超聲數(shù)據(jù)和術(shù)前的CT進(jìn)行配準(zhǔn),對(duì)配準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)融合并顯

2、示。目前,對(duì)于三維雙模數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)算法國(guó)外主要基于CT和MRI,CT和超聲比較少,自動(dòng)配準(zhǔn)更處于起步階段。由于超聲成像有斑點(diǎn)噪聲這一固有特性造成其對(duì)于MRI和CT三維配準(zhǔn)比較成熟的算法無(wú)法應(yīng)用于超聲和CT,因此需要結(jié)合超聲和CT本身成像特性,找到一種適應(yīng)于三維的自動(dòng)配準(zhǔn)算法。
　　在此背景下本文的研究工作如下:
　　1.在配準(zhǔn)前對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。本文對(duì)圖像進(jìn)行腐蝕、膨脹、開啟等的處理,這樣可以減少圖像的內(nèi)在信息,計(jì)算輸入圖像的

3、梯度值,使我們獲得的圖像輪廓更為清晰,同時(shí)減少了圖像的噪音,從而降低了配準(zhǔn)時(shí)噪音的干擾。
　　2.在回顧當(dāng)前融合技術(shù)原理及發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,研究并實(shí)現(xiàn)了三維CT和超聲的融合的方法,即通過前期預(yù)處理、CT圖像的超聲的模擬、配準(zhǔn)以及綜合顯示達(dá)到精確融合的目的。
　　3. CT圖像的超聲模擬從醫(yī)學(xué)超聲圖像的采集模型的原理著手,根據(jù)超聲波在體組織中的傳輸以及反射特性等實(shí)現(xiàn)了一種應(yīng)用于醫(yī)學(xué)超聲的計(jì)算機(jī)仿真圖像生成算法。
　　4.

4、研究并探討了兩種相似性測(cè)度—基于互信息(MI)的相似性測(cè)度和基于法向量信息(NVI)的相似性測(cè)度在三維CT和超聲融合中的應(yīng)用基礎(chǔ),并在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上以實(shí)驗(yàn)為依據(jù)做出分析比較,驗(yàn)證這兩種技術(shù)的現(xiàn)實(shí)可行性。
　　5.在醫(yī)學(xué)圖像處理后實(shí)現(xiàn)二維顯示、三維顯示等多維綜合顯示。在三維可視化系統(tǒng)中,能夠同時(shí)對(duì)二維和三維進(jìn)行顯示,同時(shí)對(duì)CT、超聲以及融合后的圖像顯示,然后進(jìn)行操作。
　　6.能夠分別從軸狀面、矢狀面和冠狀面對(duì)融合的解剖器官