肝脏DSA序列图像的血流动态信息提取方法研究

摘要

数字减影血管造影技术(DSA)，通过注射造影剂使血管从周围组织中显现出来，再将造影前后的图像减影。阅片医生从减影图中观察血管的形态诊断肿瘤等病变情况，但是不能直观准确的观察到血流密度的变化过程。为了给阅片者提供更多的辅助诊断信息，本文研究了DSA序列图像的血流动态信息提取方法，论文的主要工作如下:
　　 为了能方便在实验室条件下进行研究，首先解析了DSA序列的原始DICOM图像，将需要用到的数据元素读取出来，根据预设的窗宽窗位值调整灰度，然后保存为BMP格式。为了更好的利用脊柱位置信息，通过调窗处理使脊柱得到最佳显影。
　　 本文提出了一种利用脊柱对称性与预减影投影相结合的分割方法，将造影区域从图像中分割出来。利用脊柱的灰度对称性找到对称线;将预减影图像二值化并经过形态学处理后在图像纵向上投影，根据对称线和投影位置将造影区域分割出来。
　　 在对比了常用减影及配准方法的基础上，本文提出了一种局部动态减影方法。在选定感兴趣区域之后自动地到其他帧图像上匹配相应的区域，匹配采用差分图像的归一化直方图能量作为相似性度量标准，对于每个找到的兴趣区域使用OTSU阈值分割出血管区域，再求取血流密度，这种方法不需要对整幅图像进行配准，在保证准确性的同时提高效率。
　　 最后，以时间为横轴，各帧图像上血流密度值为纵轴，绘制出T-D曲线，通过时间密度曲线反映序列图像的血流密度变化过程。
　　 提取T-D曲线的峰值、达峰时间、最大下降斜率等七个参数，将这七个参数与模拟阅片过程得到的实际计算值比较。结果表明，本文方法可以为辅助诊断提供较准确可信的血流动态信息。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 存在的问题

1．3 本文主要研究内容与结构安排

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 论文结构安排

第二章 DICOM文件解析及调窗处理

2．1 DICOM图像标准

2．1．1 DICOM文件解析

2．1．2 读取文件

2．2 调窗处理

2．3 本章小结

第三章 造影区域分割

3．1 肝脏DSA造影过程

3．2 区域分割方法比较

3．3 对称性与初减影结合的分割方法

3．3．1 梯度对称性特征

3．3．2 预减影投影定位造影区间

3．3．3 对称性与减影投影结合的分割方法

3．4 本章小结

第四章 减影与T-D曲线绘制

4．1 图像的移位分析

4．2 配准的常用方法

4．3 减影的方式

4．4 T-D曲线的绘制及参数提取

4．4．1 兴趣区域的选取

4．4．2 动态局部减影确定密度值D

4．4．3 时间值T的确定

4．4．4 绘制曲线

4．5 本章小结

第五章 系统设计与实验分析

5．1 系统整体流程

5．2 系统功能模块

5．3 系统界面设计

5．4 实验分析比较

5．5 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 主要工作总结

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间的主要研究成果