影像学图像减影软件开发及其脑部病变应用

摘要

目前国内医疗市场处于两种局面:一是某些疾病患病率的逐年增加;二是医疗水平大大提高，尤其是医学影像图像技术飞速发展。这样一方面迫使就医人数的增多;另一方面出现海量图像信息。所以临床医生不可避免要解读大量的医学图像信息。据统计一名优秀的影像学医师或专科医生的培养需要5-10年时间。因此面对人才的培养的相对滞后以及就医量逐年增加的现状，节省医生对每位病患的诊断时间，提高医生的工作效率是现阶段临床所面临的困境。
　　临床上对病情定量评估和随访有巨大困难。利用计算机技术和图像后处理技术已经迫在眉睫。医学影像学图像配准与图像减影的临床研究，国外有很多报道。计算机技术不断更新，可以提供解决方案。即将医学影像处理与计算机后处理等辅助功能相结合并且将其应用于临床使用中。
　　通过查阅众多相关文献和进行大量实验，本文致力于开发影像学图像减影软件并且将软件应用于临床。从软件的重复性验证、一致性验证、金标准验证三方面，对软件进行合理的自我评估。通过将所开发的软件与3D Slicer、Aquarius iNtuition Edition等软件作对比，利用脑转移瘤患者、垂体瘤患者、脑出血患者的临床数据，通过作图像配准、图像减影、阈值分割等相关影响处理对软件进行验证。
　　通过实验验证，结果表明该软件有良好的重复性和一致性。软件的性能相对稳定，对硬件要求比较低;处理结果基本准确可靠;操作简单方便，便于学习和操作;省时，具有节省医生对每位病人的诊断时间能力，基本达到提高医生的工作效率要求，但是尚需要进一步完善和改进。因此综上所述本软件基本上可以应用临床医生科学研究和进一步验证，便于今后在临床工作中推广和应用。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的目的和意义

1．1．1 课题研究的目的

1．1．2 理论意义和实际应用价值

1．2 国内外医学现状

1．3 本文研究内容

第2章 图像配准、减影以及阈值分割技术

2．1 图像配准的简介及国内外发展现状

2．2 图像配准理论

2．2．1 图像配准的定义及其数学描述

2．2．2 图像空间变换模型

2．3 图像配准的方法

2．3．1 基于特征的图像配准

2．3．2 基于灰度信息的图像配准

2．3．3 基于变换域的方法

2．4 数字减影的简介

2．5 数字减影理论

2．5．1 数字减影技术机理

2．5．2 数字减影技术应用的可能性

2．5．3 MR增强减影技术应用的必要性

2．5．4 MR增强减影图像影晌因素

2．5．5 骨骼肌肉恶性肿瘤MR增强减影的特点

2．5．6 MR增强减影技术评价

2．5．7 MR增强减影的临床意义

2．6 阈值分割简介

2．7 OTSU算法

2．8 区域生长算法

2．9 本章小结

第3章 软件平台开发

3．1 需求分析

3．2 可行性分析

3．3 对比平台介绍——3D Slicer

3．4 软件功能设计及实现

3．4．1 图像配准(Registration)

3．4．2 图像减影(Subtraction)

3．4．3 阈值分割(Threshold)

3．4．4 感兴趣区域分割(ROI Segmentation)

3．4．5 自定义阈值分割(Custom Threshold)

3．4．6 像素个数计算(Voxel Counter)与容积计算(Volume Counter)

3．4．7 画圆形图(Circle Gen)

3．4．8 曲线平滑(Curve Smooth)

3．5 本章小结

第4章 软件评估及脑部病变应用

4．1 软件自评

4．1．1 重复性验证

4．1．2 一致性验证

4．1．3 金标准验证

4．2 软件临床应用

4．2．1 脑转移瘤应用

4．2．2 垂体瘤应用

4．2．3 脑出血应用

4．3 平台的优缺点

4．4 本章小结

第5章 总结与展望

参考文献

致谢

附录