肺4D-CT為肺部疾病的診斷與治療提供了重要的影像學信息,它在傳統(tǒng)的3D-CT圖像中添加了時間軸,通過外部設(shè)備對人體呼吸的監(jiān)控,動態(tài)地采集病人整個呼吸周期的肺部CT圖像。肺4D-CT圖像真實地反應(yīng)肺部組織隨呼吸運動的變化規(guī)律,有效的減少了圖像中由呼吸運動帶來的偽影。肺4D-CT圖像的配準對于肺組織的運動估計、肺通氣、肺部腫瘤的定位以及放射治療的精確性有著實際意義;同時,肺4D-CT的配準也可用于肺部分割,監(jiān)控疾病的發(fā)展以及判斷治療效果等。但由于肺部器官是典型的運動器官,受呼吸運動以及心臟搏動的干擾,使得采集到的肺部圖像形變較大,以及在呼吸過程中,受激發(fā)空氣的影響,肺部圖像密度會發(fā)生改變,以上兩個因素成為肺4D-CT圖像配準中最大的挑戰(zhàn)。針對上述問題,本文以提高肺部圖像配準精度為目標,研究了兩種基于預(yù)測的肺4D-CT圖像配準算法。其一,我們研究了基于塊相似性預(yù)測的配準算法。其假設(shè)是,圖像塊之間結(jié)構(gòu)特征相似,則其配準至同一參考圖像時,其對應(yīng)的形變場也應(yīng)該是相似的。在本算法中我們利用肺4D-CT多相位的特點,首先將不同相位的圖像配準至選定的參考圖像,獲取各自對應(yīng)的形變場;之后將浮動圖像進行分... 

【文章來源】：南方醫(yī)科大學廣東省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３－１基于塊相似性預(yù)測配準框架圖

?（ｅ）?（ｆ）??圖３－３?Ａｃｔｉｖｅ?Ｄｅｍｏｎｓ算法與本章算法的配準實驗結(jié)果。⑷參考圖像；（ｂ）浮動圖像；（ｃ）Ａｃｔｉｖｅ??Ｄｅｍｏｎｓ算法配準結(jié)果；（ｄ）Ａｃｔｉｖｅ?Ｄｅｍｏｎｓ配準差分圖像；（ｅ）基于塊相似性預(yù)測算法配準結(jié)??果；（ｆ）基于塊相似性預(yù)測算法配準差分圖像。??Ｆｉｇ．３－３?Ｔｈｅ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｂｙ?Ａｃｔｉｖｅ?Ｄｅｍｏｎｓ?ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｂｙ?ｂｌｏｃｋ－ｂａｓｅｄ??ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ?ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ

（ｅ）?（ｆ）??圖３－４?Ａｃｔｉｖｅ?Ｄｅｍｏｎｓ算法與本章算法的配準實驗結(jié)果。（ａ）參考圖像；（ｂ）浮動圖像；（ｃ）Ａｃｔｉｖｅ??Ｄｅｍｏｎｓ算法配準結(jié)果；（ｄ）Ａｃｔｉｖｅ?Ｄｅｍｏｎｓ配準差分圖像；（ｅ）基于塊相似性預(yù)測算法配準結(jié)??果；（ｆ）基于塊相似性預(yù)測算法配準差分圖像。??Ｆｉｇ．３－４?Ｔｈｅ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｂｙ?Ａｃｔｉｖｅ?Ｄｅｍｏｎｓ?ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｂｙ?ｂｌｏｃｋ－ｂａｓｅｄ??ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ?ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ，?（ａ）?Ｔｈｅ?ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｉｍａｇｅ；?（ｂ）?Ｔｈｅ?ｆｌｏａｔｉｎｇ?ｉｍａｇｅ；?（ｃ）?Ｔｈｅ?ｒｅｓｕｌｔ?ｏｆ??ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ?ｂｙ?Ａｃｔｉｖｅ?Ｄｅｍｏｎｓ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；?（ｄ）?Ｔｈｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ?ｉｍａｇｅ?ｂｙ?Ａｃｔｉｖｅ?Ｄｅｍｏｎｓ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；??２３??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于彈性配準的肺4D-CT中間相位圖像重建[J]. 耿丹丹,王婷婷,曹蕾,張煜.  計算機應(yīng)用. 2015(04)
[2]薄板樣條插值的改進及其在圖像配準中的應(yīng)用[J]. 劉茹煥,王博亮,黃曉陽.  中國數(shù)字醫(yī)學. 2009 (10)
[3]Demons算法在四維CT圖像配準中的應(yīng)用[J]. 周付根,段卓鐳.  CT理論與應(yīng)用研究. 2009(01)
[4]改進Demons算法的非剛性醫(yī)學圖像配準[J]. 張紅穎,張加萬,孫濟洲.  光學精密工程. 2007(01)
[5]肺癌流行病學研究進展[J]. 王瑾,許峰,周清華.  中國肺癌雜志. 2005(05)
[6]醫(yī)學圖像配準技術(shù)[J]. 羅述謙,呂維雪.  國外醫(yī)學.生物醫(yī)學工程分冊. 1999(01)

碩士論文
[1]肺部非剛性醫(yī)學圖像配準算法的研究[D]. 南玲巧.東北大學 2013
[2]基于Demons算法的變形圖像配準技術(shù)的研究[D]. 周露.南方醫(yī)科大學 2012



本文編號：2988705