基于肺部组织分割与检测技术的肺功能计算机辅助诊断系统研发

发布时间：2022-01-14 18:37

　　肺癌、慢性阻塞性肺病等各种肺部疾病患者数量的逐年增加,使肺部疾病的准确、高效诊断逐渐成为当前的研究热点。早期的肺功能检查通常采用以机械和化学方法为主的肺功能仪,操作相对繁琐复杂、耗时费力。随着医学成像技术、图像处理技术和模式识别技术的飞速发展,计算机辅助诊断（Computed-aided Diagnosis,CAD）系统不仅能够提供定量指标,还能进行三维视觉评估,有效减轻了医生海量医学影像的阅片负担,降低由于重复机械工作造成的漏诊、误诊等问题。为了高效便利地辅助医生进行肺功能诊断,本文基于图像分割技术、神经网络检测肺结节方法和三维可视化技术设计开发了肺功能计算机辅助诊断系统。本文研究内容主要分为以下几个方面:（1）为了准确提取相关肺部组织,以精确评估肺功能,本文研究了基于医学图像分割技术的肺实质、肺气管及肺血管的综合分割算法。首先,采用基于最大类间方差法和区域生长相结合的方法来完成对肺实质的初步分割;紧接着,利用基于改进区域生长法完成对肺气管的分割;然后,通过基于固定阈值分割的方法分割出肺血管;最后,按照基于形态学闭运算填补小孔洞、基于轮廓提取填补大孔洞、基于凸包缺陷检测修补肺边缘缺陷... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

最大类间方差法阈值分割结果

图 2-4c)、图2-4 d)是病例 2 的原始图像和肺实质粗分割结果。a)病例 1 原始图像 b)病例 1 肺实质粗分割结果c)病例 2 原始图像 d)病例 2 肺实质粗分割结果图 2-4 肺实质粗分割

c)气管分割冠状面效果 d)气管分割横断面效果图 2-6 肺气管分割结果本文采用广东省人民医院提供的 10 例病例为准，进行了传统的区域生长法与进行对比。图 2-7 显示了本文算法与传统区域生长法之间分割得到的肺气管分果对比，可以看到，改进后的区域生长法得到的分叉数量高于传统区域生长法果，平均分叉数分别为 29.7、19.2。当不加入泄露检测时，本文算法的生长泄0%，加入泄露检测后，10 组病例都能成功分割出肺气管。由于肺气管树末梢的对后续肺功能定量指标的计算影响较小，经实验证实，本文在满足系统肺功能的前提下较传统区域生长法能够分割出更多的肺气管，并且减少了分割失败的


本文编号：3589005