基于多圖譜的多發(fā)性硬化病變分割方法研究與應(yīng)用.pdf

1、多發(fā)性硬化病變是一種比較常見(jiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，早期癥狀表現(xiàn)為四肢麻木乏力，后期會(huì)導(dǎo)致中風(fēng)、認(rèn)知障礙和視力退化等，嚴(yán)重威脅人類(lèi)的健康。臨床上通過(guò)核磁共振圖像手動(dòng)勾畫(huà)病變組織確診病情，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且具有主觀不確定性。因此，研究多發(fā)性硬化病變的自動(dòng)分割算法，提高其分割準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，對(duì)于診斷、治療該疾病具有重要意義。
　　在閱讀大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)之上，本文使用了一種基于多圖譜的分割方法，應(yīng)用于多發(fā)性硬化病變的自動(dòng)分割。研究工作主要有：

2、　?。?）緒論。介紹了多發(fā)性硬化病變分割的研究意義，通過(guò)閱讀文獻(xiàn)，分析了現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外關(guān)于多發(fā)性硬化病變分割的研究現(xiàn)狀，對(duì)本文各部分研究?jī)?nèi)容作了簡(jiǎn)要說(shuō)明。
　?。?）核磁共振圖像的分割方法。介紹了腦部病變分割的必備理論知識(shí)，主要包括腦部醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)知識(shí)和核磁共振成像技術(shù)以及核磁共振圖像分割方法。對(duì)閾值法、聚類(lèi)法、分水嶺算法和小波變換進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹?；趫D譜的分割方法有三種：基于單圖譜的分割方法、基于平均圖譜的分割方法和基于多圖譜的分

3、割方法。
　?。?）基于多圖譜的多發(fā)性硬化病變分割算法。對(duì)基于多圖譜的分割方法流程進(jìn)行了介紹，并對(duì)圖像預(yù)處理、圖像配準(zhǔn)與分割以及圖像融合這三個(gè)步驟進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。在預(yù)處理過(guò)程中首先通過(guò)BET算法將原始圖像去腦殼，然后利用曲線(xiàn)擬合和遺傳算法進(jìn)行偏移場(chǎng)校正。在配準(zhǔn)方面，本文主要針對(duì)過(guò)去配準(zhǔn)方法存在精度不高等問(wèn)題，采用了fsl-anat配準(zhǔn)方法。Fsl-anat配準(zhǔn)方法利用局部相似性作為配準(zhǔn)的相似性測(cè)度，并且對(duì)變形場(chǎng)施加了有效的約束及

4、平滑可以達(dá)到比較好的配準(zhǔn)效果。我們以fsl-anat配準(zhǔn)的局部相似性作為融合時(shí)的權(quán)重，它適合于單模態(tài)和多模態(tài)配準(zhǔn)任務(wù)。在融合過(guò)程中使用了加權(quán)選擇融合策略。
　　（4）基于多圖譜的多發(fā)性硬化病變分割方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。利用本文的算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并實(shí)現(xiàn)多發(fā)性硬化病變分割。根據(jù)腦部病變組織的特征，本文選取了相似性測(cè)度來(lái)對(duì)分割結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。融合所得到的腦部病變組織在形狀和大小方面都和專(zhuān)家手動(dòng)分割的結(jié)果比較接近，十組實(shí)驗(yàn)的相似性測(cè)度值都達(dá)到了0.