基于图像分割的MRI、CT脑图像自动配准的探讨

图像配准是图像融合等医学图像处理过程的关键技术,本文探讨的CT与MRI脑图像配准方法,采用自动分割两种图像的颅骨区域及用数学形态学方法修正,以此区域进行匹配.研究结果表明,该方法对原始图像的质量要求较低,其预处理过程可有效地提高搜索效率.     

MRI胸腔图像中肺组织的自动分割

目的探讨实现MRI胸腔图像中肺组织自动分割的方法。方法基于MRI胸腔图像,首先对整套图像数据集进行预处理,以增强图像中肺组织区域和周围组织的对比度。采用由粗到细的肺组织自动分割算法。该算法先采用阈值法分割出粗略的肺实质,然后通过标记连通区域统一背景,最后利用形态学的方法平滑肺边缘、填补肺区内的细小缺失并去掉黏连的气管及主支气管。结果自动分割的肺组织边缘轮廓清晰,与原图基本吻合,而且与手工分割结果的一致性较好。各时相点的平均DSI系数均超过89%,可视为有效分割。结论该算法能准确有效的自动分割出一个呼吸周期中不同时相点的MRI胸腔图像序列中的肺组织。     

基于三维卷积神经网络对脑MRI海马体的高效分割研究

目的：阿尔茨海默病在临床诊断中因难以量化海马体萎缩程度而难以确诊,耽误了尽早治疗干预。提出采用基于深度学习的三维卷积神经网络对患者的脑核磁影像数据进行像素级语义分割,实现高效的自动化脑区分割,辅助医生临床诊断。方法：数据来自ADNI数据集,使用基于模板算法的自动化分割软件FreeSurfer标注训练数据。使用3D-UNet模型+Generalized Dice损失函数高效地拟合三维影像数据。结果：该模型分割结果相比模板法有更平滑的表面且不易受噪声影响,分割效率提升上百倍。针对分割结果进行了脑区体积的量化计算,并生成图表用于临床对体积和变化趋势的分析。结论：方法减少了人工标注,可以快速部署应用;具有比模板法高的分割效率且不失精度;直观的量化分析辅助临床诊断。     

基于图论的交互式脑部肿瘤MRI自动三维分割

目的 交互式自动三维分割脑部肿瘤.方法 根据最大后验马尔可夫随机场理论(MAP-MRF),提出基于图论的最小切优化准则的三维脑肿瘤分割算法,同时结合期望最大化参数估计方法(EM)来自动估计混合高斯模型的参数,实现了脑部肿瘤三维(3D)分割.结果 实验结果表明,该算法能够实现脑部肿瘤的自动三维分割,具有分割结果准确,鲁棒性好的优点.结论 本算法能够在简单交互下,完成脑部肿瘤快速,准确的三维分割.     

动态调强放射治疗滑窗技术的剂量和机械稳定性评价

目的 利用二维电离室矩阵和动态治疗日志文件,评价动态多叶准直器( MLC)滑窗技术的剂量学稳定性和机械精度.方法 基于滑窗技术设计5种动态射野A、B、C、D、E,重复按照5种射野对二维电离室矩阵MatriXX进行照射并分别记录其动态日志文件,对12次的测量数据进行统计分析.结果 各相应照射野等中心点剂量重复性分别为±1.49％、±1.12％、±1.12％、±1.07％、±1.07％,最大相对标准偏差为±1.47,γ分析通过率(3％/3mm)均为100％;动态治疗日志文件显示所有叶片定位误差均＜0.05cm,定位误差的标准差均值分别为0.0365、0.038、0.038、0.035、0.026cm.结论 本实验中动态MLC剂量学稳定性和机械精度满足治疗要求,本方法简单方便,可作为常规MLC质量保证程序的补充.     

基于深度学习的脑肿瘤图像分割

人工智能技术在计算机视觉与深度学习领域的应用逐渐增多,自动驾驶、无人机、医学临床诊疗等行业都需要基于深度学习的图像分割技术做支撑。本文对近年来脑肿瘤图像分割方法进行综述：首先介绍了图像分割的传统方法和基于深度学习的方法,然后概述了目前几种典型的针对脑肿瘤图像分割方法,描述其主要进展与可借鉴之处,总结了我们在基于深度学习的脑肿瘤图像分割方面的研究结果,并与典型方法的性能进行对比,最后讨论未来研究方向及面临的挑战。     

不同放射剂量分割治疗转移性脑肿瘤的临床观察

目的 对不同放射剂量分割治疗转移性脑肿瘤进行临床观察.方法 观察不同放射剂量分割治疗脑转移60例.结果 通过放射治疗进行脑转移瘸多数患者随着颅高压症状的缓解,全身情况趋向改善,病人均顺利完成计划.结论 放射治疗是脑转移瘤的主要治疗方法之一,单发或多发脑转移瘤不能手术切除或不全切除,在并用激素或减压术后可采取放疗,某些原发灶尚未完全控制的脑转移瘤患者也可选择应用.     

原发性脑肿瘤所致癫痫症的结构与功能MRI分析

目的从脑肿瘤所致癫痫的结构与功能学角度分析肿瘤与继发癫痫的关系意义重大。文中对比分析不同部位MRI影像学特征的原发性脑肿瘤与继发性癫痫的关系,讨论肿瘤继发癫痫可能的病理生理机制。方法回顾性分析1502例术前行MRI检查且有术后病理诊断的颅内肿瘤患者的癫痫发生情况。对伴有及不伴有继发癫痫的患者肿瘤的起源部位、肿瘤大小及肿瘤与皮层的关系等进行统计分析,以判断这些因素对继发性癫痫形成的影响;并对5例行同步脑电-功能MRI检查的患者癫痫活动相关的血氧水平激活信号进行检测。结果本组患者癫痫发生率为7．7％,肿瘤较大者（最大径线≥4．32cm）癫痫发生率为9．3％,较小者（最大径线〈4．32cm）发生率为5．5％;脑内型肿瘤继发癫痫的发生率为13．1％,脑外型发生率为2．2％;肿瘤与皮层关系紧密者（肿瘤与皮层距离≤3．0cm）的癫痫发生率为11．1％,而关系较远者（肿瘤与皮层距离〉3．0cm）发生率为2．2％;以上指标的差异均有统计学意义（P〈0．01）。功能MRI结果提示,肿瘤边缘的形态正常脑组织具有较多的癫痫活动相关信号。结论肿瘤的起源部位、大小及与脑皮层的关系均影响脑肿瘤继发癫痫的发生;癫痫活动的起源可能发生于肿瘤周围受影响的神经组织,支持了“皮层癫痫”理论。     

基于MITK的脑核磁共振图像的分割与三维重建

本文尝试在微机上使用Visual C++开发环境结合MITK平台对人体头部MRI图像进行感兴趣区域的图像分割与三维重建,为下一步开发基于微机的医学影像三维可视化系统打下基础.     

幕上疑难脑肿瘤的MRI图像诊断分析

目的:探讨幕上疑难脑肿瘤的MRI图像诊断结果。方法:本次临床研究选择我院2012年1月至2012年12月之间收治的11例幕上疑难脑肿瘤患者为观察对象,所有观察对象均接受MRI检查,回顾分析患者的MRI图像诊断结果。结果:脑室外脉络丛乳头状瘤因其发生率较低而易造成误诊问题。脑胶质瘤存在较为明显的影像学特征,因而其临床诊断较为容易。脑中线位置发生的肿瘤,通常与侧脑室之间存在直接联系,且肿瘤体积较大,因而应作为脑室内外肿瘤临床检查和诊断的主要难点与重点。讨论:由本次临床研究结果可知,幕上疑难脑肿瘤MRI检查表现较为复杂,但经过仔细全面的观察,仍然能够获得较为准确的临床诊断,并为患者的临床治疗提供可靠依据。     

Automated brain tumor segmentation in magnetic resonance imaging based on sliding-window technique and symmetry analysis

Background Brain tumor segmentation from magnetic resonance imaging （MRI） is an important step toward surgical planning,treatment planning,monitoring of therapy.However,manual tumor segmentation commonly used in clinic is time-consuming and challenging,and none of the existed automated methods are highly robust,reliable and efficient in clinic application.An accurate and automated tumor segmentation method has been developed for brain tumor segmentation that will provide reproducible and objective results close to manual segmentation results.Methods Based on the symmetry of human brain,we employed sliding-window technique and correlation coefficient to locate the tumor position.At first,the image to be segmented was normalized,rotated,denoised,and bisected.Subsequently,through vertical and horizontal sliding-windows technique in turn,that is,two windows in the left and the right part of brain image moving simultaneously pixel by pixel in two parts of brain image,along with calculating of correlation coefficient of two windows,two windows with minimal correlation coefficient were obtained,and the window with bigger average gray value is the location of tumor and the pixel with biggest gray value is the locating point of tumor.At last,the segmentation threshold was decided by the average gray value of the pixels in the square with center at the locating point and 10 pixels of side length,and threshold segmentation and morphological operations were used to acquire the final tumor region.Results The method was evaluated on 3D FSPGR brain MR images of 10 patients.As a result,the average ratio of correct location was 93.4％ for 575 slices containing tumor,the average Dice similarity coefficient was 0.77 for one scan,and the average time spent on one scan was 40 seconds.Conclusions An fully automated,simple and efficient segmentation method for brain tumor is proposed and promising for future clinic use.Correlation coefficient is a new and effective feature for tumor location.     

脑肿瘤卒中的发病机制与MRI表现

目的 提高对脑肿瘤卒中MRI特点的认知。方法 分析对照21例33个脑肿瘤卒中病灶和28例单纯性脑内血肿的MR表现，观察血肿的MR信号，周围水肿，含铁血黄素沉积圈和增强表现。结果 33个脑肿瘤卒中MR信号不均匀25个（75.6%），周围水肿持续存在33个（100%）、水肿范围扩大26个（78.8%），含铁血黄素沉积圈不规则、离散、零乱、厚度不均匀28个（84.8%），离散、零乱、厚度不均匀28个（84.8%），增强扫描31个病灶内可铜陵强化影（93.9%），而单纯性脑内血肿的MR信号有一定的规律性、周围水肿在慢性期后减少或消失，含铁血黄素沉积圈规则、完整、厚度均匀，增强扫描表现为急性期无强化，亚急性期，浸性期呈环状强化。结论 脑肿瘤卒中血肿的MR信号。周围水肿，含铁血黄素沉积圈以及增强扫描表现具有特征性，可以作为其诊断依据。     

脑转移瘤MRI误诊病理学分析

目的 :分析脑转移瘤MRI误诊的病理学基础 ,为MRI诊断提供依据。方法 :对 7例误诊病例进行病理形态学观察、免疫组织化学检测及MRI影像学分析。结果 :7例误诊病例均为单发大结节病变 ,均有不同程度的出血、坏死 ,多数有囊性变、瘤周胶质细胞增生肥大 ,瘤内、瘤周微血管大量增生。结论 :脑转移瘤出现明显继发改变及瘤周反应是MRI误诊的根本原因 ,MRI图像不典型时 ,应结合其它方法和资料综合诊断。     

脑肿瘤MRI增强前后的定量分析对鉴别诊断的意义

目的　探讨MRI增强前后对脑肿瘤鉴别诊断有价值的参数指标。方法　对 88例颅内常见肿瘤 ,包括 :星形细胞瘤 3 0例、脑膜瘤 2 0例、血管网状细胞瘤 12例、转移瘤 16例和听神经瘤 10例 (另有 10例肉芽肿性病变 ) ,增强前后的MRI图像进行分析 ,总结出了强化比值 (% )、平扫肿瘤实体部分与正常脑白质的相对信号强度 (RSIc )及增强后肿瘤实体部分与正常脑白质相对信号强度 (RSIGd)几个指标 ,并对这几个指标在各组肿瘤中进行了统计和比较 (独立t检验 ) ,得出各组不同指标的均值、标准差及 χ2 值。结果　RSIGd在良性与恶性星形细胞瘤之间及与其它各组之间均有显著性差异 (P <0 0 5 ) ,与听神经瘤和血管网状细胞瘤相比差异更显著 (P <0 0 1) ,高度星形细胞瘤与听神经瘤和血管网状细胞瘤相比亦有显著性差异 (P <0 0 5 ) ,脑膜瘤与听神经瘤和血管网状细胞瘤相比有显著性差异 (P <0 0 5 ) ;良性与恶性星形细胞瘤之间的强化比值 (% )差异不显著 (P >0 0 5 ) ,但与听神经瘤和血管网状细胞瘤相比亦有差异 (P <0 0 5 ) ;脑膜瘤与听神经瘤和血管网状细胞瘤相比也有显著性差异 (P <0 0 5 ) ;RSIc 在各组中的数值较集中 ,各组之间无明显的统计学意义。结论　RSIGd不但对星形细胞瘤级别的判断、还是在其他脑内肿瘤     

基于数学形态学的脑组织图像自动分割

脑组织图像的分割对临床诊断是十分有意义的。本文所用数学形态学算子可以自动、合理地实现脑组织分割。此外还对序列分割区域进行了重建,在临床诊断中,有助于理解和分析。     

基于机器学习的脑胶质瘤多模态影像分析

脑部胶质瘤是临床中常见的一种原发性脑肿瘤,具有复发率高、死亡率高以及治愈率低的特点。常规临床诊断主要依靠计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)检查技术进行鉴别。随着成像技术和机器学习方法的不断发展,多模态影像智能分析技术已经逐步成为研究热点,在脑胶质瘤的病灶分割测量、肿瘤分级、预后生存周期预测和基因型辨别等方面具有重要的应用前景。本文重点介绍基于机器学习和多模态影像在脑胶质瘤临床辅助诊断和预后评估中的应用进展。     

胃肠道间质瘤CT、MRI征象分析

目的:探讨胃肠道间质瘤(GIST)CT、MRI表现及其价值。方法:回顾性分析39例胃肠道间质瘤患者,18例经CT检查,其中7例行增强扫描;21例经MRI检查,其中18例行增强扫描。结果:肿瘤发生于胃20例、食管2例、十二指肠3例、小肠5例、结肠2例、肠系膜5例,2例广泛腹腔内转移,最终未确定原发部位。CT、MRI上肿瘤为软组织分叶状肿块,边界清楚,27例有出血坏死、囊变,肝脏转移3例,腹腔多发种植转移3例,未见淋巴结转移;钙化1例。增强扫描,肿瘤呈中度到明显强化。定位准确度79.5%。结论:CT、MRI对胃肠道间质瘤定位准确,表现有一定特征,可以提示诊断。     

儿童颅内肿瘤X-刀治疗疗效分析

目的 :初步分析X 刀对儿童颅内肿瘤的疗效。方法 :对 3 3例经X 刀治疗的儿童 ( 4～ 13岁 )脑瘤患者的临床资料 ,结合 4～ 2 4个月随访结果进行比较分析。结果 :3 3例患者治愈 6例 ( 18 2 % ) ,好转 2 1例 ( 63 6% ) ,死亡 6例 ( 18 2 % ) ,总控制率 (治愈 +好转 )为 81 8%。结论 :X -刀对儿童颅内肿瘤的疗效肯定 ,并发症少 ,对良性肿瘤如松果体区肿瘤及实质性颅咽管瘤可不经开颅手术而治愈 ,对颅内恶性肿瘤也是一种理想的治疗手段