CT图像中腹主动脉瘤的提取及三维重建

摘要

腹主动脉瘤(Abdominal Aortic Aneurysm, AAA)是腹主动脉局限性退化扩张,易受血流冲击导致瘤壁破裂的一种高危性疾病。应用计算机图像处理的方法,提取CT图像序列中腹主动脉瘤,计算得到的腹主动脉瘤几何形状和尺寸是预测瘤破裂危险性的重要依据。腹主动脉瘤的三维重建结果可供医生进行手术规划,在临床医疗中具有重大的现实意义。腹主动脉瘤的分割包括内壁和外壁两部分。以往采用人工手动分割的方法,分割400个CT图像序列中的腹主动脉瘤要耗费一个专家半个月的时间,不能满足临床医疗的需要。本文提出了一种基于可变模型的腹主动脉瘤分割算法。该算法先利用阈值法分割出血管内腔,再用内腔边界线初始化分割血栓的可变模型,并利用相邻两个切片间的相关性以及医学先验知识快速地对腹主动脉瘤CT图像序列进行分割,所得结果与专家人工分割结果接近。腹主动脉瘤的三维重建算法在原有的移动立方体(MC)算法基础上进行了改进,大大提高了重建效率。通过对两个AAA病人的846幅CT图像进行实验,实验结果证明分割及重建方法快速、准确。满足临床医疗的需要。

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 引言

1.1.1 医学可视化技术

1.2 医学图像分割技术

1.2.1 医学图像分割技术研究概况

1.2.2 医学图像分割基本方法介绍

1.3 课题研究背景及意义

第二章可变模型

2.1 变形模型理论简介

2.2 经典的SNAKE MODEL

2.3 基于物理的可变形模型

第三章基于变形模型的图像分割技术

3.1 基于边界的主动轮廓图像分割模型

3.2 基于区域的分割模型

3.3 基于边界和区域的分割模型

3.4 扩展型的分割模型

3.4.1 结合形状约束的分割模型

3.4.2 可变形Fourier 模型

3.4.3 基于模式分析的可变形模型

3.4.4 可变形超曲面

3.5 变形模型的发展趋势

第四章CT 图像中腹主动脉瘤的分割

4.1 腹主动脉瘤的介绍

4.2 腹主动脉瘤的分割算法

4.2.1 轴向提取与边界检测方法

4.2.2 基于Hough 变换的分割算法

4.2.3 基于分水岭的方法

4.2.4 区域增长法

4.3 本文提出的腹主动脉瘤分割算法

4.3.1 基于可变模型的分割方法

4.3.2 血栓可变模型

4.3.3 初始边界

4.3.4 特征边界点

4.3.5 内力

4.3.6 外力

4.3.7 停止条件

4.4 实验结果的评价及讨论

第五章腹主动脉瘤的三维重建

5.1 MC 算法的基本原理

5.1.1 体素中等值面剖分方式的确定

5.1.2 求等值面与体素边界的交点

5.1.3 等值面的法向计算

5.1.4 MC 算法抽取等值面的算法流程

5.2 基于MC 算法的腹主动脉瘤重建

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

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