腎臟CTA圖像三維血管分割算法研究.pdf

1、近年來(lái)，腎癌發(fā)病率的提升使得腎臟腫瘤切除手術(shù)作為治療腎癌的主要手段。為保證病人術(shù)后的生活質(zhì)量，腎動(dòng)脈分支阻斷的腎部分切除手術(shù)越來(lái)越多的被運(yùn)用到治療當(dāng)中。在該手術(shù)的實(shí)施過(guò)程中需要對(duì)腎主動(dòng)脈進(jìn)行阻斷，同時(shí)需要對(duì)于腎動(dòng)脈分支末梢進(jìn)行清晰顯示，便于合理選擇手術(shù)需要阻斷的動(dòng)脈分支。由于腎臟CTA（Computed Tomographic Angiography）圖像數(shù)據(jù)量巨大，手動(dòng)分割給醫(yī)生帶來(lái)很大的工作量，本文從提高工作效率和成像顯示準(zhǔn)確性的角

2、度出發(fā)，提出了一種自動(dòng)化腎動(dòng)脈分支末梢增強(qiáng)顯示及腹、腎主動(dòng)脈分割的方法。
　　為了清晰顯示腎動(dòng)脈尤其是靠近或穿入腎腫瘤的直徑較小的分支末梢，本文提出了一種基于對(duì)稱性匹配濾波器組的腎動(dòng)脈增強(qiáng)方法，設(shè)計(jì)一組多尺度、多方向的符合3D血管特征的對(duì)稱性匹配濾波器組，利用血管的空間對(duì)稱性的特點(diǎn)，增強(qiáng)腎動(dòng)脈并抑制腎臟皮質(zhì)產(chǎn)生的錯(cuò)誤的響應(yīng)。
　　本文針對(duì)腹主動(dòng)脈和腹主動(dòng)脈與腎臟連通的腎主動(dòng)脈的分割提出了一種基于Hough變換和區(qū)域生長(zhǎng)的自動(dòng)

3、化分割方法。首先針對(duì)CTA圖像二維顯示中腹主動(dòng)脈灰度值較高，形狀近似圓形等特點(diǎn)，使用Hough變換計(jì)算出三維CTA圖像每一幀的腹主動(dòng)脈的圓心和半徑，使用區(qū)域生長(zhǎng)將其連通提取腹主動(dòng)脈。然后，使用分割好的腎臟區(qū)域做為掩膜，利用隨機(jī)算法獲取在腎臟區(qū)域內(nèi)的種子點(diǎn)，設(shè)定合適的生長(zhǎng)閾值，提取腹主動(dòng)脈與腎臟之間的腎主動(dòng)脈，完成自動(dòng)化的提取方案。
　　本文使用人工合成數(shù)據(jù)和臨床CTA數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和定量分析，體現(xiàn)本文方法的適用性和有效性，并將本