基于CTPA的肺动脉分割及急性肺栓塞危险度评价方法研究
发布时间：2021-08-24 00:48
急性肺栓塞是心血管领域的急重症,诊断率低、死亡率高,该疾病若能经过及时诊治便可大大降低死亡率。为了降低该疾病的误诊率与漏诊率、减少人工与时间成本,本文针对肺栓塞计算机辅助诊断方法中的肺动脉分割技术及肺栓塞危险度评价指标进行研究,通过栓子的位置、体积等重要参数,计算肺动脉栓塞指数,辅助医生进行肺栓塞诊断,提高诊断准确率,为患者节省宝贵的诊断与治疗时间。本文主要内容包括肺动脉及其分支的分割,以及肺栓塞危险度评价指标的制定。第一部分根据肺动脉的解剖学特点和血管三维连通性,提出了一种改进的三维区域生长方法,算法结合数学投影定理思想引入了一个隔离平面,实现了肺动脉及其分支的准确分割,避免了分割泄漏问题并且达到精度要求。论文的第二部分定义了肺栓塞危险度评价指标,以栓子在肺动脉及其分支中的位置和体积作为评价的主要基准,并提出了 一种基于三维骨架的栓子定位及危险度分级方法。使用并行拓扑细化算法提取肺动脉的三维骨架,使用凝聚层次聚类方法简化分叉点信息,实现了肺动脉的分级,得到了栓子位置的危险度评价参数。本文通过对中日友好医院提供的多组肺部CTPA图像进行实验,实现对肺动脉及其分支的分割和三维重建,分割精...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１美国心脏协会（ＡＨＡ）?２０１５年数据饼图??Ｆｉｇ．１－１?ＡＨＡ－２０１５?Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ??
塞计算机辅助诊断系统研究方案??肺栓塞计算机辅助诊断系统总体研究思路是：采用理论研究与实验论证等研宄手??段，以肺部ＣＴＰＡ图像为研究对象，运用深度学习和图像处理等相关技术，开发一个??肺栓塞ＣＡＤ系统。需要解决的关键问题如下：第一、识别并分割栓子，提高诊断的??准确率；第二、分割肺动脉及其分支，构建危险度评价体系，给出患者的栓塞程度，??辅助医生对患者病情做出及时准确的诊断与处理。肺栓塞ＣＡＤ系统的整体流程如图??２－１所示，本文的研宄重点为肺动脉的分割和栓子位置评价指标的获取，如图２－１中??红色虚线圈出的部分所示。??／?Ｉ原始图像Ｉ?Ｎ??！?＿?丨改进的球区胜｜??１?■?４?Ｉ??识別栓子?？分割肺动脉及ｉ｛？分支?Ｉ??Ｉ?Ｉ?■??＿ｚ??Ｉ??（?＊??＊??Ｉ?＾?丨浙拓扑细傾法｜?！????１???Ｉ??提取肺动脉体积?｜提裙．维骨架和分叉点?＿????１??Ｉ??１＾７１?Ｊ?！?卜……ｉ??Ｉ????Ｉ????！?？化并标记分叉点?Ｉ??计算体积影响分偾?１??????Ｉ??丨?，?混潍格麟算法丨????１?＾????Ｉ??Ｉ???！?爾??！?ｔｉ算位置影响分值?！??＊????Ｉ???１?１．?Ｉ??■?Ｉ??■?Ｉ??＇?危险度评价?！??、?ｊ?／???１．?Ｉ?，??、、??一?Ｚ??图２－１方案流程图??Ｆｉｇ．２－１?Ｆｌｏｗ?Ｃｈａｒｔ??７??
?第二章肺栓塞计算机辅助诊断及医学图像处理技术???Ｐｕｌｍｏｎａｒｙ?Ａｒｔｅｒｙ，?ＬＰＡ），右肺动脉（Ｒｉｇｈｔ?Ｐｕｌｍｏｎａｒｙ?Ａｒｔｅｒｙ，ＲＰＡ），上腔静脉，升主??动脉等，ＣＴ值比较结果如下：上腔静脉＞肺动脉干＝＝左肺动脉右肺动脉＞升主动脉。??所以，肺动脉由两块区域的不同级分支构成，分别是纵膈区域的肺动脉干、左肺动脉、??右肺动脉与部分叶级肺动脉分支，和肺实质区域的部分叶级、段级和亚段级肺动脉分??關關関??Ｈｄｌ?Ｈｄｌ??图２－２?ＣＴＰＡ图像??Ｆｉｇ．２－２?ＣＴＰＡ?Ｉｍａｇｅｓ??丨－歸脉?一?Ｗ／Ｖｊｗ；?ｉ：?ｉ－?Ｊ??簡驅？一??图２－３?ＣＴＰＡ图像各组织分布图??Ｆｉｇ．２－３?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｔｉｓｓｕｅ?ｉｎ?ＣＴＰＡ?Ｉｍａｇｅｓ??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]CT肺动脉成像在急性肺栓塞诊断中的应用现状及研究进展[J]. 李荣军. 中国医疗器械信息. 2019(13)
[2]2D/3D级联卷积在分割CT肺动脉上的应用研究[J]. 黄绍辉,严凯,王博亮,王弘轩,王继伟. 中国数字医学. 2019(05)
[3]模糊增强和极坐标下强度剖面的肝脏血管分割算法[J]. 赵喜林. 浙江工贸职业技术学院学报. 2018(02)
[4]易误诊为肺炎的肺栓塞[J]. 袁筱,陈虹. 国际呼吸杂志. 2018 (01)
[5]急性肺栓塞诊疗临床分析[J]. 白俊杰. 青岛医药卫生. 2016(02)
[6]基于主动轮廓的三维气管树自动分割方法[J]. 何瑞华,陆建峰,唐立钧. 中国医学物理学杂志. 2016(01)
[7]基于骨架提取的树木主枝干三维重建算法[J]. 张天安,云挺,薛联凤,高纪青. 南京师范大学学报(工程技术版). 2014(04)
[8]结合区域生长与灰度重建的CT图像肺气管树分割[J]. 彭双,肖昌炎. 中国图象图形学报. 2014(09)
[9]急性肺栓塞诊断治疗的临床分析及探讨[J]. 郭丹杰,胡大一,周伟荣,马旃,肖洁,杨进刚,王建旗,李瑞杰~~. 中华心血管病杂志. 2003(01)
[10]三维增强磁共振肺动脉血管造影诊断肺动脉血栓栓塞[J]. 李松柏,黎庶,李佩玲,高振韬,徐克. 中华放射学杂志. 2000(04)
硕士论文
[1]CT断层图像三维重建中体绘制技术研究与应用[D]. 罗圣阳.苏州大学 2007
本文编号：3358935
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１美国心脏协会（ＡＨＡ）?２０１５年数据饼图??Ｆｉｇ．１－１?ＡＨＡ－２０１５?Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ??
塞计算机辅助诊断系统研究方案??肺栓塞计算机辅助诊断系统总体研究思路是：采用理论研究与实验论证等研宄手??段，以肺部ＣＴＰＡ图像为研究对象，运用深度学习和图像处理等相关技术，开发一个??肺栓塞ＣＡＤ系统。需要解决的关键问题如下：第一、识别并分割栓子，提高诊断的??准确率；第二、分割肺动脉及其分支，构建危险度评价体系，给出患者的栓塞程度，??辅助医生对患者病情做出及时准确的诊断与处理。肺栓塞ＣＡＤ系统的整体流程如图??２－１所示，本文的研宄重点为肺动脉的分割和栓子位置评价指标的获取，如图２－１中??红色虚线圈出的部分所示。??／?Ｉ原始图像Ｉ?Ｎ??！?＿?丨改进的球区胜｜??１?■?４?Ｉ??识別栓子?？分割肺动脉及ｉ｛？分支?Ｉ??Ｉ?Ｉ?■??＿ｚ??Ｉ??（?＊??＊??Ｉ?＾?丨浙拓扑细傾法｜?！????１???Ｉ??提取肺动脉体积?｜提裙．维骨架和分叉点?＿????１??Ｉ??１＾７１?Ｊ?！?卜……ｉ??Ｉ????Ｉ????！?？化并标记分叉点?Ｉ??计算体积影响分偾?１??????Ｉ??丨?，?混潍格麟算法丨????１?＾????Ｉ??Ｉ???！?爾??！?ｔｉ算位置影响分值?！??＊????Ｉ???１?１．?Ｉ??■?Ｉ??■?Ｉ??＇?危险度评价?！??、?ｊ?／???１．?Ｉ?，??、、??一?Ｚ??图２－１方案流程图??Ｆｉｇ．２－１?Ｆｌｏｗ?Ｃｈａｒｔ??７??
?第二章肺栓塞计算机辅助诊断及医学图像处理技术???Ｐｕｌｍｏｎａｒｙ?Ａｒｔｅｒｙ，?ＬＰＡ），右肺动脉（Ｒｉｇｈｔ?Ｐｕｌｍｏｎａｒｙ?Ａｒｔｅｒｙ，ＲＰＡ），上腔静脉，升主??动脉等，ＣＴ值比较结果如下：上腔静脉＞肺动脉干＝＝左肺动脉右肺动脉＞升主动脉。??所以，肺动脉由两块区域的不同级分支构成，分别是纵膈区域的肺动脉干、左肺动脉、??右肺动脉与部分叶级肺动脉分支，和肺实质区域的部分叶级、段级和亚段级肺动脉分??關關関??Ｈｄｌ?Ｈｄｌ??图２－２?ＣＴＰＡ图像??Ｆｉｇ．２－２?ＣＴＰＡ?Ｉｍａｇｅｓ??丨－歸脉?一?Ｗ／Ｖｊｗ；?ｉ：?ｉ－?Ｊ??簡驅？一??图２－３?ＣＴＰＡ图像各组织分布图??Ｆｉｇ．２－３?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｔｉｓｓｕｅ?ｉｎ?ＣＴＰＡ?Ｉｍａｇｅｓ??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]CT肺动脉成像在急性肺栓塞诊断中的应用现状及研究进展[J]. 李荣军. 中国医疗器械信息. 2019(13)
[2]2D/3D级联卷积在分割CT肺动脉上的应用研究[J]. 黄绍辉,严凯,王博亮,王弘轩,王继伟. 中国数字医学. 2019(05)
[3]模糊增强和极坐标下强度剖面的肝脏血管分割算法[J]. 赵喜林. 浙江工贸职业技术学院学报. 2018(02)
[4]易误诊为肺炎的肺栓塞[J]. 袁筱,陈虹. 国际呼吸杂志. 2018 (01)
[5]急性肺栓塞诊疗临床分析[J]. 白俊杰. 青岛医药卫生. 2016(02)
[6]基于主动轮廓的三维气管树自动分割方法[J]. 何瑞华,陆建峰,唐立钧. 中国医学物理学杂志. 2016(01)
[7]基于骨架提取的树木主枝干三维重建算法[J]. 张天安,云挺,薛联凤,高纪青. 南京师范大学学报(工程技术版). 2014(04)
[8]结合区域生长与灰度重建的CT图像肺气管树分割[J]. 彭双,肖昌炎. 中国图象图形学报. 2014(09)
[9]急性肺栓塞诊断治疗的临床分析及探讨[J]. 郭丹杰,胡大一,周伟荣,马旃,肖洁,杨进刚,王建旗,李瑞杰~~. 中华心血管病杂志. 2003(01)
[10]三维增强磁共振肺动脉血管造影诊断肺动脉血栓栓塞[J]. 李松柏,黎庶,李佩玲,高振韬,徐克. 中华放射学杂志. 2000(04)
硕士论文
[1]CT断层图像三维重建中体绘制技术研究与应用[D]. 罗圣阳.苏州大学 2007
本文编号：3358935
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/huxijib/3358935.html
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