点对称距离模糊C均值聚类算法在脑部MRI图像分割中的应用

背景:在传统的图像分割方法中,模糊C均值聚类算法应用十分广泛。目的:将改进的模糊C均值聚类算法应用到MRI图像的分割中,提高MRI图像分割的准确度。方法:针对传统的基于Minkowski距离的模糊C均值聚类算法,提出了基于点对称距离的模糊C均值聚类算法,并将其运用到了脑部MRI图像分割中。结果与结论:实验结果表明,与模糊C均值聚类算法相比,点对称距离的模糊C均值聚类算法有明显的优势。     

模糊K—均聚类算法及其在磁共振颅脑图像分割中的应用研究

目的 介绍一种动态模糊聚类算法并和该算法对磁共振图像进行分割研究。方法 首先对磁共振颅脑图像进行预处理去掉颅骨和肌肉等非脑组织,只保留大脑组织,然后利用模糊Ｋ－均值聚类算法计算脑白质、脑灰质和脑脊液的模糊类属函数。结果 模糊Ｋ－均值聚类算法能很好地分割出磁共振颅脑图像中的灰质、白质和脑脊液。结论 利用模糊Ｋ－均值聚类算法分割磁共振颅脑图像能获得较好的分割效果。     

模糊K-均值聚类算法及其在磁共振颅脑图像分割中的应用研究

目的　介绍一种动态模糊聚类算法并利用该算法对磁共振图像进行分割研究。方法　首先对磁共振颅脑图像进行预处理去掉颅骨和肌肉等非脑组织,只保留大脑组织,然后利用模糊Ｋ－ 均值聚类算法计算脑白质、脑灰质和脑脊液的模糊类属函数。结果　模糊Ｋ－ 均值聚类算法能很好地分割出磁共振颅脑图像中的灰质、白质和脑脊液。结论　利用模糊Ｋ－ 均值聚类算法分割磁共振颅脑图像能获得较好的分割效果。     

一种改进的模糊核聚类算法

针对传统模糊核聚类算法当数据类差别很大时,小数据类被误分或被大数据类吞并的缺陷,提出了一种改进的模糊核聚类算法;通过定义一个新的目标函数,为每一个类分配了一个动态权值,可改善聚类效果.文中给出的MRI图像分割算例表明了该算法的有效性.     

基于小波的磁共振图像聚类分割

目的 利用直方图自适应确定人体不同部位MRI的聚类类别的数目和相应的初始聚类中心,实现模糊-c均值聚类算法(FCM)分割的自适应。方法 首先采用小波变换拟合直方图的平滑包络线,降低噪声对寻找包络线极值的影响;其次根据微积分的知识求出包络线极大值的个数,按照文中给出的法则对包络线的极大值进行筛选,确定直方图中峰值的个数;最后以直方图中峰值的个数为聚类类别数,以相应的峰值为初始聚类中心,对MRI进行FCM分割。结果 采用该方法对多幅腹部和脑部MR图像进行分割,均能有效地自适应确定聚类的个数。结论 本文方法能够有效、准确地确定不同MR图像的聚类类别的个数,实现FCM的自适应。     

改进模糊C-均值分割算法在多发性硬化症MR脑部图像中的应用

背景：脑部MR图像是一种无纹理的图像,未被噪声污染的脑部MR图像的灰度值具有分片为常数的特点。因此,在聚类过程中灰度值有趋向于在同一个分割区域中相对接近的性质。目的：寻找一个能够自动分割多发性硬化症病灶的模糊C-均值改进方法,为临床对于多发性硬化症的判断提供更方便的工具。方法：考虑到脑部MR图像相邻象素属于同一分类的概率相近的特性,在迭代过程中对8邻域数据集进行滤波以降低噪声对聚类精度的影响,提出了一种改进的模糊C-均值聚类算法。就是将模糊C-均值聚类算法迭代过程中得到的灰度值看作一个数据集,用每个象素邻域象素的灰度值修正该象索的模糊隶属度取值,从而达到利用空间信息抑制噪声的目的。结果与结论：选取了10个多发性硬化症患者的脑部MRI图像进行试验。通过对多发性硬化症患者MRT1脑部图像和T2液体衰减反转回复脑部图像的分割实验,结果显示该算法能够有效分割多发性硬化症病灶,与其他方法所做的多发性硬化症病灶分割相比,本算法更易于实现,运算时间短,同时结果与临床医生的勾画比较重叠率较高,对其临床辅助诊断具有重要作用。     

改进模糊C-均值分割算法在多发性硬化症MR脑部图像中的应用

背景:脑部MR图像是一种无纹理的图像,未被噪声污染的脑部MR图像的灰度值具有分片为常数的特点.因此,在聚类过程中灰度值有趋向于在同一个分割区域中相对接近的性质.目的:寻找一个能够自动分割多发性硬化症病灶的模糊C-均值改进方法,为临床对于多发性硬化症的判断提供更方便的工具.方法:考虑到脑部MR图像相邻象素属于同一分类的概率相近的特性,在迭代过程中对8邻域数据集进行滤波以降低噪声对聚类精度的影响,提出了一种改进的模糊C-均值聚类算法.就是将模糊C-均值聚类算法迭代过程中得到的灰度值看作一个数据集,用每个象素邻域象素的灰度值修正该象素的模糊隶属度取值,从而达到利用空间信息抑制噪声的目的.结果与结论:选取了10个多发性硬化症患者的脑部MRI图像进行试验.通过对多发性硬化症患者MR T1脑部图像和T2液体衰减反转回复脑部图像的分割实验,结果显示该算法能够有效分割多发性硬化症病灶,与其他方法所做的多发性硬化症病灶分割相比,本算法更易于实现,运算时间短,同时结果与临床医生的勾画比较重叠率较高,对其临床辅助诊断具有重要作用.     

模糊聚类支持向量机在步态分类中的应用

背景：对于患有神经系统或骨骼肌肉系统疾病的患者,分析步态数据可以评定康复程度,制定治疗方案。如何有效地分类小样本步态数据成为重要的研究课题。目的：用改进的支持向量机算法对小样本步态数据进行分类,准确诊断疾病。方法：建立加入模糊C均值聚类的支持向量机算法,选用Gait Dynamics in Neuro-Degenerative Disease Data Base40～59岁年龄段的6组数据,共720个样本数据,采用左摆间隔和左支撑间隔两维参数对步态数据建模。数据归一化后,通过模糊C均值聚类对数据进行预处理;然后用支持向量机对数据进行分类。采用不同核函数的支持向量机算法验证分类能力。结果与结论：实验结果表明,利用改进的支持向量机算法,可以有效地对信号进行分类,有助于疾病的诊断和治疗方案的制定。     

模糊聚类支持向量机在步态分类中的应用

背景:对于患有神经系统或骨骼肌肉系统疾病的患者,分析步态数据可以评定康复程度,制定治疗方案。如何有效地分类小样本步态数据成为重要的研究课题。目的:用改进的支持向量机算法对小样本步态数据进行分类,准确诊断疾病。方法:建立加入模糊C均值聚类的支持向量机算法,选用Gait Dynamics in Neuro-Degenerative Disease Data Base40～59岁年龄段的6组数据,共720个样本数据,采用左摆间隔和左支撑间隔两维参数对步态数据建模。数据归一化后,通过模糊C均值聚类对数据进行预处理;然后用支持向量机对数据进行分类。采用不同核函数的支持向量机算法验证分类能力。结果与结论:实验结果表明,利用改进的支持向量机算法,可以有效地对信号进行分类,有助于疾病的诊断和治疗方案的制定。     

基于K-Means及K-NN的磁共振颅脑图像分割初探

目的对K-均值聚类(K-Means)和K-最近邻规则(K-NN)方法在MR颅脑图像分割中的应用进行研究,分析二者优缺点并提出改进。方法利用K-Means算法和K-NN算法对脑组织进行分割。为了减少人脑的劳动使算法自动进行,提出使用K-Means方法提取K-NN方法的训练样本。结果 K-Means与K-NN及改良后的K-NN算法(KMN)能很好地从大脑结构中分割白质(white matter,WM)、灰质(grey matter,GM)和脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)。结论实验表明K-Means与K-NN能快速有效地分割脑组织,改进后的K-NN方法减少了人工参与,并能获得较好的分割效果。     

高分辨率扩散加权成像与常规扩散加权成像在颅脑MRI中的比较研究

目的:评价高分辨率扩散加权成像(readout segmentation of long variable echo-trains diffusion weighted imaging,RESOLVE-DWI)颅脑MRI扫描的图像质量及其对脑组织表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值测量的影响,并与常规颅脑扩散加权成像(DWI)进行比较。方法:采用Siemens MAGNETOM Aera 1.5T超导MRI扫描仪,分别采集43例因头痛、头晕接受头颅MRI检查者的头颅RESOLVE-DWI和常规DWI图像,对图像质量进行主观评价和客观评价,主观评价共分为5级,客观评价为测量脑组织的信噪比及ADC值,比较2组结果。结果:对于43例受检者,RESOLVE-DWI组图像质量主观评分明显优于常规DWI组,差异有统计学意义(P<0.01);RESOLVEDWI组脑实质的平均信噪比值明显高于常规DWI组,差异有统计学意义(P0.05)。结论:RESOLVE技术应用于扩散加权成像序列能改善图像质量,提高信噪比,对脑白质ADC值的测量没有影响,可常规用于头颅扫描。     

一种基于ITK脑部MRI混合分割方法的设计与实现

背景：由于脑部MR图像中信息对比度不高,各种脑部组织的形状复杂等特点,分割方法的选择比较困难,单一的算法很难获得满意的分割结果。目的：针对脑部MRI的特点综合利用现有的算法开发和定制有效的分割应用算法。方法：根据邻域连接和Canny水平集分割算法的优缺点,结合图像特征,用邻域连接方法的分割结果作为Canny水平集分割算法的先验分割模型,借以确定出Canny算法的下限阈值,从而完成两种算法的混合分割。结果与结论：采用实验所用混合方法得到的白质和灰质的分割结果,经与专家手工分割结果对比,证明该方法取得了较好的分割效果,从而证明综合利用现有的算法,不仅避免了重复劳动,还能开发和定制出更加有效的分割应用算法,具备很好的应用潜力。     

基于Visual C＋＋和Matlab的磁共振影像增强后处理系统

目的：随着医学影像学的飞速发展，手术导航技术的应用及脑功能等图像分析研究的不断深入，基于医学数字成像和通信标准的医学影像分析与处理也随之成为医学图像处理领域中的热点.为便于科研人员研究相应的磁共振图像局部增强等后处理算法及进行图像分析，提出一种基于Visual C＋＋和Matlab的磁共振影像增强后处理研发平台. 方法：对北京协和医院放射科2005-01／10获取的部分磁共振医学数字成像和通信图像利用灰度扩展进行全局增强，利用基于数学形态学方法进行局部增强算法的研究：在程序实现上使用Matlab引擎实现VC＋＋和Matlab混合编程处理医学数字成像和通信图像. 结果：为磁共振图像进行增强局部对比度算法研究提供了一个研发平台，实现了位图图像与医学数字成像和通信图像的数据转换接口功能。 结论：处理后的图像具有更好的应用价值，为图像局部对比度增强算法的研究提供一个有效的平台：在算法研制阶段采用VC和Matlab混合编程的方法可以提高算法研究效率.     

基于分水岭算法的交互式三维分割方法

背景：在临床中准确对人体组织进行三维分割能提高临床诊断的准确性,但传统的分水岭算法存在过度分割问题,难以实现人体组织的三维分割。目的：为准确三维分割人体组织,减少图像中伪极小值点对图像分割的影响,提出了一种基于控制标记符分水岭的交互式三维分割方法。方法：提取CT序列图像的内部和外部标记符,以此修正梯度图像并进行分割;在此基础上,根据序列图像上下层的相似性,利用人机交互进行组织结构的三维分割。首先在第一张序列图像上手工选取感兴趣区域上的一个点,借助同一组织在连续CT序列图像上面积的重叠关系即可从三维序列图上提取出感兴趣区域。结果与结论：基于控制标记符的分水岭算法解决了直接应用梯度图像进行分割的过度分割问题,便于进一步分割图像。利用基于分水岭算法的交互式三维分割方法得到的三维分割结果经过三维可视化后可清晰、准确地反映组织的三维特征。     

基于一种改进的相位校正算法消除MRI运动伪影

背景：近年来,MRI由于具有高的空间分辨率和软组织对比度,在临床上的运用越来越广泛。但是其成像时间较长,所以容易受到患者身体运动的影响,产生运动伪影。目的：去除MRI图像成像时产生的伪影,改善图像质量。方法：使用改进的相位矫正算法,并结合水平集算法去除图像伪影。去除伪影后使用模糊增强改善处理后图像的质量。结果与结论：实验证明使用改进的相位矫正算法得到的图像比使用原始的相位矫正算法得到的图像效果更加理想。     

脑弥漫性轴索损伤（DAI）的MRI检查

目的：探讨脑弥漫性轴索损伤（DM）MRI特征以及诊断价值。材料与方法：21例病人均有MRI检查，其中：13例病人还有CT检查。分析21例DM病人的临床资料和影像学特点，进行回顾性分析。结果：DM发生于以下6个部位：胼胝体5例；皮髓交界处6例；脑白质7例；脑干6例；基底节5例；小脑3例；脑室旁5例。多发病灶共18例。21例DM伤者中18为交通伤。本组DM伴其他脑伤者16例。CT上难以发现病灶的小脑、脑干和胼胝体等处8／21，MRI均可以清晰显示。结论：MRI对发现DM价值较大。CT上难以发现病灶的小脑、脑干和胼胝体等处，MRI也可以清晰显示。     

大鼠急性酒精中毒合并弥漫性轴索损伤脑干的DTI研究

目的利用DTI探讨急性酒精中毒对大鼠脑干弥漫性轴索损伤(DAI)的影响。材料与方法 85只雄性大鼠,分对照组(N组),急性酒精中毒组(A组),DAI组(T组)和急性酒精中毒合并DAI组(AT组)。对照组和各实验组动物(模型制作成功后1 h、3 h、6 h、12 h、24 h)进行MRI检查,并取脑干进行病理学检查。结果急性酒精中毒合并DAI组脑干ADC值于伤后1 h开始降低,6 h达最低点,此后ADC值逐渐升高,24 h达到最高;FA值1 h即降低,随时间逐渐降低,24 h达到最低值。急性酒精中毒合并DAI组伤后各时间点FA值低于单纯DAI组,伤后3 h、6 h差异有统计学意义;12 h内ADC值低于单纯DAI组,24 h后高于DAI组。结论急性酒精中毒可以加重DAI后脑水肿及轴索损伤,DTI能更敏感地检测到常规MRI不能发现的急性酒精中毒合并DAI后脑干部位脑水肿及轴索损伤情况。     

婴幼儿脑性瘫痪的MRI诊断价值

目的:探讨MRI在婴幼儿脑性瘫痪(简称脑瘫)诊断中的价值。材料与方法:回顾性研究232例婴幼儿脑瘫患儿的临床及MRI影像表现。结果:232例脑瘫患儿中痉挛型165例(四肢瘫84例,偏瘫47例,双瘫32例、三瘫2例),手足徐动型21例;共济失调型6例,肌张力减低型13例,混合型27例。MRI显示异常197例(84.9%),其中脑室周围白质软化症(PVL)99例,脑软化、萎缩20例,基底节及丘脑病变14例,髓鞘形成不良44例,脑积水11例,脑发育不良19例,脑发育畸形19例。MRI影像表现中最常见的是PVL(42.7%),临床主要引起痉挛性瘫痪。另外脑瘫早产儿组较足月儿组PVL发生率更高,两者差异具有统计学意义(p0.05)。结论:MRI在婴幼儿脑瘫早期诊断、临床病因分析、预后判断等方面有重要价值。