基于CTPA的肺動脈分割及急性肺栓塞危險度評價方法研究
發(fā)布時間:2021-08-24 00:48
急性肺栓塞是心血管領(lǐng)域的急重癥,診斷率低、死亡率高,該疾病若能經(jīng)過及時診治便可大大降低死亡率。為了降低該疾病的誤診率與漏診率、減少人工與時間成本,本文針對肺栓塞計算機輔助診斷方法中的肺動脈分割技術(shù)及肺栓塞危險度評價指標(biāo)進行研究,通過栓子的位置、體積等重要參數(shù),計算肺動脈栓塞指數(shù),輔助醫(yī)生進行肺栓塞診斷,提高診斷準確率,為患者節(jié)省寶貴的診斷與治療時間。本文主要內(nèi)容包括肺動脈及其分支的分割,以及肺栓塞危險度評價指標(biāo)的制定。第一部分根據(jù)肺動脈的解剖學(xué)特點和血管三維連通性,提出了一種改進的三維區(qū)域生長方法,算法結(jié)合數(shù)學(xué)投影定理思想引入了一個隔離平面,實現(xiàn)了肺動脈及其分支的準確分割,避免了分割泄漏問題并且達到精度要求。論文的第二部分定義了肺栓塞危險度評價指標(biāo),以栓子在肺動脈及其分支中的位置和體積作為評價的主要基準,并提出了 一種基于三維骨架的栓子定位及危險度分級方法。使用并行拓撲細化算法提取肺動脈的三維骨架,使用凝聚層次聚類方法簡化分叉點信息,實現(xiàn)了肺動脈的分級,得到了栓子位置的危險度評價參數(shù)。本文通過對中日友好醫(yī)院提供的多組肺部CTPA圖像進行實驗,實現(xiàn)對肺動脈及其分支的分割和三維重建,分割精...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1美國心臟協(xié)會(AHA)?2015年數(shù)據(jù)餅圖??Fig.1-1?AHA-2015?Statistics??
塞計算機輔助診斷系統(tǒng)研究方案??肺栓塞計算機輔助診斷系統(tǒng)總體研究思路是:采用理論研究與實驗論證等研宄手??段,以肺部CTPA圖像為研究對象,運用深度學(xué)習(xí)和圖像處理等相關(guān)技術(shù),開發(fā)一個??肺栓塞CAD系統(tǒng)。需要解決的關(guān)鍵問題如下:第一、識別并分割栓子,提高診斷的??準確率;第二、分割肺動脈及其分支,構(gòu)建危險度評價體系,給出患者的栓塞程度,??輔助醫(yī)生對患者病情做出及時準確的診斷與處理。肺栓塞CAD系統(tǒng)的整體流程如圖??2-1所示,本文的研宄重點為肺動脈的分割和栓子位置評價指標(biāo)的獲取,如圖2-1中??紅色虛線圈出的部分所示。??/?I原始圖像I?N??!?_?丨改進的球區(qū)勝|??1?■?4?I??識別栓子??分割肺動脈及i{?分支?I??I?I?■??_z??I??(?*??*??I?^?丨浙拓撲細傾法|?!????1???I??提取肺動脈體積?|提裙.維骨架和分叉點?_????1??I??1^71?J?!?卜……i??I????I????!??化并標(biāo)記分叉點?I??計算體積影響分僨?1??????I??丨?,?混濰格麟算法丨????1?^????I??I???!?爾??!?ti算位置影響分值?!??*????I???1?1.?I??■?I??■?I??'?危險度評價?!??、?j?/???1.?I?,??、、??一?Z??圖2-1方案流程圖??Fig.2-1?Flow?Chart??7??
?第二章肺栓塞計算機輔助診斷及醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)???Pulmonary?Artery,?LPA),右肺動脈(Right?Pulmonary?Artery,RPA),上腔靜脈,升主??動脈等,CT值比較結(jié)果如下:上腔靜脈>肺動脈干==左肺動脈右肺動脈>升主動脈。??所以,肺動脈由兩塊區(qū)域的不同級分支構(gòu)成,分別是縱膈區(qū)域的肺動脈干、左肺動脈、??右肺動脈與部分葉級肺動脈分支,和肺實質(zhì)區(qū)域的部分葉級、段級和亞段級肺動脈分??關(guān)關(guān)関??Hdl?Hdl??圖2-2?CTPA圖像??Fig.2-2?CTPA?Images??丨-歸脈?一?W/Vjw;?i:?i-?J??簡驅(qū)?一??圖2-3?CTPA圖像各組織分布圖??Fig.2-3?Distribution?of?Tissue?in?CTPA?Images??9??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]CT肺動脈成像在急性肺栓塞診斷中的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進展[J]. 李榮軍. 中國醫(yī)療器械信息. 2019(13)
[2]2D/3D級聯(lián)卷積在分割CT肺動脈上的應(yīng)用研究[J]. 黃紹輝,嚴凱,王博亮,王弘軒,王繼偉. 中國數(shù)字醫(yī)學(xué). 2019(05)
[3]模糊增強和極坐標(biāo)下強度剖面的肝臟血管分割算法[J]. 趙喜林. 浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2018(02)
[4]易誤診為肺炎的肺栓塞[J]. 袁筱,陳虹. 國際呼吸雜志. 2018 (01)
[5]急性肺栓塞診療臨床分析[J]. 白俊杰. 青島醫(yī)藥衛(wèi)生. 2016(02)
[6]基于主動輪廓的三維氣管樹自動分割方法[J]. 何瑞華,陸建峰,唐立鈞. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2016(01)
[7]基于骨架提取的樹木主枝干三維重建算法[J]. 張?zhí)彀?云挺,薛聯(lián)鳳,高紀青. 南京師范大學(xué)學(xué)報(工程技術(shù)版). 2014(04)
[8]結(jié)合區(qū)域生長與灰度重建的CT圖像肺氣管樹分割[J]. 彭雙,肖昌炎. 中國圖象圖形學(xué)報. 2014(09)
[9]急性肺栓塞診斷治療的臨床分析及探討[J]. 郭丹杰,胡大一,周偉榮,馬旃,肖潔,楊進剛,王建旗,李瑞杰~~. 中華心血管病雜志. 2003(01)
[10]三維增強磁共振肺動脈血管造影診斷肺動脈血栓栓塞[J]. 李松柏,黎庶,李佩玲,高振韜,徐克. 中華放射學(xué)雜志. 2000(04)
碩士論文
[1]CT斷層圖像三維重建中體繪制技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 羅圣陽.蘇州大學(xué) 2007
本文編號:3358935
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1美國心臟協(xié)會(AHA)?2015年數(shù)據(jù)餅圖??Fig.1-1?AHA-2015?Statistics??
塞計算機輔助診斷系統(tǒng)研究方案??肺栓塞計算機輔助診斷系統(tǒng)總體研究思路是:采用理論研究與實驗論證等研宄手??段,以肺部CTPA圖像為研究對象,運用深度學(xué)習(xí)和圖像處理等相關(guān)技術(shù),開發(fā)一個??肺栓塞CAD系統(tǒng)。需要解決的關(guān)鍵問題如下:第一、識別并分割栓子,提高診斷的??準確率;第二、分割肺動脈及其分支,構(gòu)建危險度評價體系,給出患者的栓塞程度,??輔助醫(yī)生對患者病情做出及時準確的診斷與處理。肺栓塞CAD系統(tǒng)的整體流程如圖??2-1所示,本文的研宄重點為肺動脈的分割和栓子位置評價指標(biāo)的獲取,如圖2-1中??紅色虛線圈出的部分所示。??/?I原始圖像I?N??!?_?丨改進的球區(qū)勝|??1?■?4?I??識別栓子??分割肺動脈及i{?分支?I??I?I?■??_z??I??(?*??*??I?^?丨浙拓撲細傾法|?!????1???I??提取肺動脈體積?|提裙.維骨架和分叉點?_????1??I??1^71?J?!?卜……i??I????I????!??化并標(biāo)記分叉點?I??計算體積影響分僨?1??????I??丨?,?混濰格麟算法丨????1?^????I??I???!?爾??!?ti算位置影響分值?!??*????I???1?1.?I??■?I??■?I??'?危險度評價?!??、?j?/???1.?I?,??、、??一?Z??圖2-1方案流程圖??Fig.2-1?Flow?Chart??7??
?第二章肺栓塞計算機輔助診斷及醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)???Pulmonary?Artery,?LPA),右肺動脈(Right?Pulmonary?Artery,RPA),上腔靜脈,升主??動脈等,CT值比較結(jié)果如下:上腔靜脈>肺動脈干==左肺動脈右肺動脈>升主動脈。??所以,肺動脈由兩塊區(qū)域的不同級分支構(gòu)成,分別是縱膈區(qū)域的肺動脈干、左肺動脈、??右肺動脈與部分葉級肺動脈分支,和肺實質(zhì)區(qū)域的部分葉級、段級和亞段級肺動脈分??關(guān)關(guān)関??Hdl?Hdl??圖2-2?CTPA圖像??Fig.2-2?CTPA?Images??丨-歸脈?一?W/Vjw;?i:?i-?J??簡驅(qū)?一??圖2-3?CTPA圖像各組織分布圖??Fig.2-3?Distribution?of?Tissue?in?CTPA?Images??9??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]CT肺動脈成像在急性肺栓塞診斷中的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進展[J]. 李榮軍. 中國醫(yī)療器械信息. 2019(13)
[2]2D/3D級聯(lián)卷積在分割CT肺動脈上的應(yīng)用研究[J]. 黃紹輝,嚴凱,王博亮,王弘軒,王繼偉. 中國數(shù)字醫(yī)學(xué). 2019(05)
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[4]易誤診為肺炎的肺栓塞[J]. 袁筱,陳虹. 國際呼吸雜志. 2018 (01)
[5]急性肺栓塞診療臨床分析[J]. 白俊杰. 青島醫(yī)藥衛(wèi)生. 2016(02)
[6]基于主動輪廓的三維氣管樹自動分割方法[J]. 何瑞華,陸建峰,唐立鈞. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2016(01)
[7]基于骨架提取的樹木主枝干三維重建算法[J]. 張?zhí)彀?云挺,薛聯(lián)鳳,高紀青. 南京師范大學(xué)學(xué)報(工程技術(shù)版). 2014(04)
[8]結(jié)合區(qū)域生長與灰度重建的CT圖像肺氣管樹分割[J]. 彭雙,肖昌炎. 中國圖象圖形學(xué)報. 2014(09)
[9]急性肺栓塞診斷治療的臨床分析及探討[J]. 郭丹杰,胡大一,周偉榮,馬旃,肖潔,楊進剛,王建旗,李瑞杰~~. 中華心血管病雜志. 2003(01)
[10]三維增強磁共振肺動脈血管造影診斷肺動脈血栓栓塞[J]. 李松柏,黎庶,李佩玲,高振韜,徐克. 中華放射學(xué)雜志. 2000(04)
碩士論文
[1]CT斷層圖像三維重建中體繪制技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 羅圣陽.蘇州大學(xué) 2007
本文編號:3358935
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