基于MDCT影像的肺部血管提取及分析研究.pdf

1、肺動脈高壓是我國臨床常見疾病，由于肺血管重塑引起肺循環(huán)血流動力學(xué)改變，最終可導(dǎo)致右心衰竭，這使其成為致殘和致死率頗高，嚴(yán)重危害患者身心健康，增加社會醫(yī)療負(fù)擔(dān)的重大疾病。肺血管是人體最為重要且拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的組織器官之一。如何用計(jì)算機(jī)來解析肺部CT圖像以實(shí)現(xiàn)肺部疾病的輔助診斷是人們追求的目標(biāo)，而正確分割出肺部血管是構(gòu)建功能圖譜和輔助診斷系統(tǒng)的關(guān)鍵。測量肺動脈及其分支可對由肺血管性病變及引起肺動脈形態(tài)改變的疾病進(jìn)行診斷及提示，如肺動脈直徑

2、與肺動脈壓之間有一定的內(nèi)在聯(lián)系，肺動脈壓增高到一定程度，肺動脈直徑亦隨之?dāng)U大，因此通過肺動脈的直徑可以預(yù)測肺動脈高壓。
　　由于Hessian矩陣特征值和特征向量在不同結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性，在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的組織分割算法設(shè)計(jì)中，Hessian矩陣的應(yīng)用常常能取得很好的效果。本論文將對Hessian矩陣特征值和特征向量進(jìn)行研究，提出一種基于Hessian矩陣的三維圖像分割算法。這個(gè)算法包括形態(tài)學(xué)閾值分割肺區(qū)、多尺度濾波器設(shè)計(jì)、為連接血管段之間斷接

3、的血管遍歷和肺血管連通體分析。算法充分結(jié)合肺血管的形態(tài)特征，邏輯緊密，條理清晰，給程序設(shè)計(jì)帶來很大的方便。對肺動脈的測量參考了國內(nèi)及國外各學(xué)者在橫斷面圖像上的測量方法，采用結(jié)合冠狀面和矢狀面進(jìn)行測量，使肺動脈及各分支的定位更加準(zhǔn)確，測量方法簡便、易行。
　　本文算法已經(jīng)應(yīng)用于28個(gè)不同的病例，均能成功分割出左右肺的肺血管，分割出的肺血管結(jié)構(gòu)清晰完整，血管分叉明顯，細(xì)小血管提取完全。在臨床診斷中，粗肺血管更具有醫(yī)學(xué)價(jià)值，通過對分割算