计算机辅助肝肿瘤诊断和治疗是现代医学的重要研究议题,将肝区从腹腔CT序列图像中提取出来并进行三维重建,可辅助医生在术前对病例的病变体进行多角度观察与分析,提高CT影像数据的利用价值和临床诊断的准确性。但由于肝脏CT图像数据量大、组织边界模糊甚至消失、同一病例内和不同病例间的肝脏结构和灰度分布存在差异等特点,使得肝脏图像分割成为医学图像处理领域内的经典难题,现有算法存在精度不高、鲁棒性不强等缺点,往往需要大量的预处理和人工修正。本项目以三维图割模型为基础,将领域知识引入图割模型能量函数,设计半监督分割模型来求解这一经典难题,从模型设计、理论分析、性能评估、综合测试等多个方面进行研究,形成基于领域知识的肝脏CT图割模型理论和方法,同时为此类图像分割问题提供准确可行的解决方案。项目选题是医学图像处理领域一个重要的基础性和难点性研究课题,在理论和应用方面都具有较高的研究价值。
liver CT segmentation;graph cut model;domain knowledge;3D reconstruction;liver annotation
计算机辅助肝肿瘤诊断和治疗是现代医学的重要研究议题,本项目以三维图割模型为基础,针对基于领域知识的能量函数设置、快速能量最小化实现方法、CT图像噪声处理、三维重建模型的阶梯效应和锯齿效应消除、体绘制传递函数设置方法、肝脏分段诠析与数字化解剖、算法分析综合实验平台开发等问题进行了深入的研究。项目执行期间,发表(或已录用)学术论文15篇,毕业论文6篇,小修/在投学术论文6篇,以及1份博士后研究工作报告。在总结项目研究成果的基础上,获得软件著作权1项,申请发明专利1项。基于mitk平台,开发了一个计算机辅助肝肿瘤诊断系统。培养了博士后1名,博士毕业生2名,硕士毕业生4名,本科毕业生1名,在读博士生2名,在读硕士生5名,在读本科生1名。