發(fā)布時(shí)間：2020-06-22 06:05

【摘要】：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)已經(jīng)成為醫(yī)療診斷領(lǐng)域的重要組成部分,得到了廣泛研究與應(yīng)用。傳統(tǒng)的診斷過(guò)程中,醫(yī)生通過(guò)逐層觀察二維圖像序列識(shí)別病灶,處理效率低,不同醫(yī)生診斷結(jié)果主觀差異性較大。醫(yī)學(xué)圖像的分割與三維可視化,不僅能夠提高醫(yī)生的工作效率,同時(shí)還可以提高診斷的精準(zhǔn)性與客觀性,是當(dāng)前備受關(guān)注的醫(yī)學(xué)圖像處理問(wèn)題。心腦血管疾病位居人類(lèi)三大致死疾病之首,嚴(yán)重危害著人類(lèi)的健康與發(fā)展,受到世界衛(wèi)生組織的高度重視,將其列為全組織亟待解決的難題之一。其中,腦卒中是全球最常見(jiàn),也是最嚴(yán)重的心腦血管疾病。顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化是導(dǎo)致腦卒中的重要原因,其影像表現(xiàn)為顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。高分辨率核磁共振成像(High-Resolution Magnetic Resonance Imaging,HRMRI)中的“黑血”成像技術(shù)能夠清晰地顯示動(dòng)脈血管壁及斑塊的形態(tài)特征,是目前顱內(nèi)動(dòng)脈血管狹窄癥影像檢測(cè)的重要方法。本文對(duì)基于HRMR圖像的顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊分割與三維重建進(jìn)行了研究,重點(diǎn)研究了斑塊和動(dòng)脈血管的分割。精準(zhǔn)分割是后續(xù)三維重建的關(guān)鍵與保障,在計(jì)算機(jī)輔助診斷領(lǐng)域有重要意義。為實(shí)現(xiàn)斑塊與動(dòng)脈血管的分割與重建,主要進(jìn)行了以下幾方面的研究:1.受成像設(shè)備與成像環(huán)境等諸多因素影響,HRMR圖像存在大量噪聲,降低了圖像質(zhì)量,研究了一種基于雙核非局部均值(Non-Local Means,NLM)濾波的圖像去噪算法。針對(duì)斑塊弱邊界導(dǎo)致的分割難問(wèn)題,提出了一種基于平滑梯度圖的邊緣增強(qiáng)算法,提高了斑塊邊緣的可識(shí)別性。2.根據(jù)增強(qiáng)后的HRMR圖像中斑塊主體亮度顯著增強(qiáng),研究了一種基于顯著性定位與改進(jìn)動(dòng)態(tài)自適應(yīng)區(qū)域生長(zhǎng)的斑塊圖像分割方法。利用斑塊的亮度特征和方位特征定位斑塊所在區(qū)域,將其作為初始化生長(zhǎng)區(qū)域,通過(guò)自適應(yīng)調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)差實(shí)現(xiàn)斑塊的準(zhǔn)確分割。3.針對(duì)LSACM模型顱內(nèi)動(dòng)脈血管形狀多變、分布密集,分割結(jié)果常受毗鄰動(dòng)脈血管的干擾等問(wèn)題,應(yīng)用了一種基于局部統(tǒng)計(jì)信息的活動(dòng)輪廓模型(Locally Statistical Active Contour Model,LSACM)實(shí)現(xiàn)灰度分布不均勻動(dòng)脈血管圖像的分割。由于LSACM模型對(duì)初始化敏感,手動(dòng)初始化不當(dāng)會(huì)直接導(dǎo)致分割失敗。對(duì)此,引入斑塊位于病變動(dòng)脈血管內(nèi)部的病理學(xué)先驗(yàn)知識(shí),直接將斑塊邊緣作為水平集的初始輪廓進(jìn)行演化,得到動(dòng)脈血管的分割結(jié)果。對(duì)于動(dòng)脈血管內(nèi)無(wú)斑塊的圖像,利用相鄰層含斑塊動(dòng)脈血管圖像分割結(jié)果進(jìn)行逐層引導(dǎo),實(shí)現(xiàn)動(dòng)脈血管的分割。4.利用基于VTK的光線投射算法將斑塊、動(dòng)脈血管分割結(jié)果以及二者的融合圖像分別進(jìn)行三維重建,通過(guò)設(shè)置阻光度和顏色值,實(shí)現(xiàn)顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的三維可視化。方便醫(yī)生更加形象、直觀地觀察斑塊的整體形狀以及斑塊在顱內(nèi)動(dòng)脈血管中的具體位置,可以為影像引導(dǎo)下的外科手術(shù)提供依據(jù),或可用于輔助腦血管狹窄癥患者的臨床診斷與治療。
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41;R445.2;R743
【圖文】：

1 緒論1 緒論1 課題來(lái)源本課題來(lái)源于綿陽(yáng)市中心醫(yī)院放射科醫(yī)師的實(shí)際需求。在西南科技大學(xué)先與建模實(shí)驗(yàn)室和綿陽(yáng)市中心醫(yī)院的交流合作過(guò)程中，放射科醫(yī)師指出希望利機(jī)圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)顱內(nèi)動(dòng)脈血管狹窄癥的輔助診斷與治療。圖 1-1(a)是顱血管 MR 三維影像，紅框標(biāo)出動(dòng)脈血管狹窄導(dǎo)致影像中動(dòng)脈血管不連續(xù)的位 1-1(b)是 MR 橫斷位斷層圖像，紅框標(biāo)注的是斑塊所在病變動(dòng)脈血管的位置

1 緒論側(cè)重點(diǎn)不一樣，常用的有“黑血”和“亮血”兩種序列圖像來(lái)分飛躍序列（Three Dimentional Time of Flight，3D-TOF）是最常要用于斑塊定位（圖 1-3(a)）。在此基礎(chǔ)上使用“黑血”技術(shù)掃（Proton Density Weighted Imaging，PDWI）、T1 加權(quán)像（T1-1WI）、T2 加權(quán)像（T2 -Weighted Imaging，T2WI）是“黑血”圖像序列�！昂谘奔夹g(shù)使用預(yù)飽和脈沖技術(shù)來(lái)抑制血流信號(hào)，偽影，可以清晰顯示管壁結(jié)構(gòu)與動(dòng)脈斑塊的形態(tài)特征，便于準(zhǔn)價(jià)管腔狹窄程度（圖 1-3(b)）。3.0T HRMRI 幾乎已經(jīng)成功應(yīng)癥的檢測(cè)與評(píng)估，是當(dāng)下顱內(nèi)血管管壁唯一可以在體成像的闊的應(yīng)用前景。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 嚴(yán)靜;劉啟榆;周瑩;張順源;劉知貴;;基于LGDF模型的粥樣硬化斑塊HRMR圖像分割[J];自動(dòng)化儀表;2018年11期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 嚴(yán)靜;顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊HRMR圖像分割與三維重建[D];西南科技大學(xué);2019年

本文編號(hào)：2725303