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基于三维CT图像数据的腰椎骨密度测量方法的研究

作　者: 杨晓菊
导　师: 邢伟
学　校: 东北大学
专　业: 运筹学与控制论
关键词: 图像处理 CT图像数据腰椎骨密度感兴趣区域
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 27次
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内容摘要

本文研究了一种基于三维CT(计算机断层扫描,Computerized Tomography)图像数据的腰椎骨密度和骨结构参数的自动测量方法。它处理定量的CT数据,对三维图像进行处理和分析,提供一种骨密度测量的全三维图像分析方法。骨密度和骨结构参数可以很好的评估骨质疏松程度和提示骨折风险。本方法针对腰椎CT图像进行处理分析,三维精确的分割皮质骨和松质骨,三维显示感兴趣区域(VOI,Volume of Interests),最后以表格和打印报告的形式输出腰椎皮质骨,松质骨和全骨的骨密度和皮质骨厚度等结构参数,为医生提供骨密度测量结果和骨结构参数。本方法可以匹配任意CT机和体模,独立运行于PC机上。准确性试验显示,本方法检测结果与DXA(双能X线测定法,Dual energy X-ray Absorptiometry)测量结果高度相关,相关系数在0.8以上；可重复性试验显示,本方法具有高精度和独立于操作者的特点。低剂量试验显示,当电流比常规扫描降低40%时,本方法正常分析,结果与DXA结果一致。本方法高度自动化,速度快,对噪声具有鲁棒性,并提供灵活实用的交互工具,尽量减少了用户的手工操作,可以帮助医生快速、有效的评估骨质疏松程度和提示骨折风险。分析结果显示,其具有适合临床应用、高可重复性和独立于操作者等优势。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第1章引言  9-14
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 研究现状  10-11
  1.3 实用价值与理论意义  11-12
  1.4 本文主要研究问题  12-13
  1.5 本文结构安排  13-14
第2章数字图像处理  14-21
  2.1 常见数字图像格式  14-17
  2.2 医学图像的格式  17-18
  2.3 医学图像处理  18-20
    2.3.1 CT成像技术  18-19
    2.3.2 CT图像的存储格式  19-20
  2.4 本章小结  20-21
第3章图像分割处理  21-39
  3.1 图像分割  21-24
    3.1.1 图像分割的定义  21-22
    3.1.2 图像分割的主要方法  22-24
  3.2 医学图像的分割  24-25
  3.3 基于三维CT图像的腰椎分割  25-38
    3.3.1 数学形态学方法  25-26
    3.3.2 腰椎的外表面分割  26-37
    3.3.3 腰椎的内表面分割  37-38
  3.4 本章小结  38-39
第4章数据分析  39-52
  4.1 感兴趣区域的定义  39-40
  4.2 骨密度和骨结构参数的计算  40-51
    4.2.1 内置模体原理  41
    4.2.2 内置模体标定的确定  41-47
    4.2.3 数据计算及验证  47-51
  4.3 本章小结  51-52
第5章智能分析  52-57
  5.1 辅助诊断  52
  5.2 建立正常人群骨密度曲线  52-53
  5.3 输出结果分析  53-54
    5.3.1 输出结果准确性分析  53-54
    5.3.2 输出结果可重复性分析  54
  5.4 智能分析  54-56
    5.4.1 参考标准  54-55
    5.4.2 骨密度监测报告  55-56
  5.5 本章小结  56-57
第6章结论与展望  57-59
  6.1 结论  57
  6.2 展望  57-59
参考文献  59-63
致谢  63-64
在学期间发表文章  64

基于三维CT图像数据的腰椎骨密度测量方法的研究

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