目的 探讨运用3D打印技术构建三维心脏模型对结构性心脏病诊断及治疗的可行性与临床价值.方法 基于1例室间隔缺损患儿的心脏CT影像数据,采用Mimics 17.0图形分割软件,以阈值法进行心肌分割,以动态区域生长法进行血池分割获得数字化三维心脏模型;采用PolyJet材料,以Objet500 Connex3聚合物喷射成型3D打印机打印软质的实体心脏模型,并对心脏模型进行评估.结果 3D模型可清晰显示心脏内部解剖结构、空间关系以及室间隔缺损的三维形态.在打印出的实体心脏模型上测量室间隔缺损的轴位长度为4.85 mm,与3D数字模型和CT图像中测量结果(轴位长度分别为4.86 mm和4.84 mm,矢状位长度分别为6.66 mm和6.65 mm)基本一致.结论 将3D打印技术用于结构性心脏病有助于诊断和制定适当的手术方案;通过规范化的图像处理技术获取精确的心脏模型,使个性化精准诊疗结构性心脏病成为可能.

目的:构建基于混合模型的视网膜血管自动分割算法.方法和结果:混合模型算法流程包括4个步骤.首先,提取眼底图像的绿色分量图像以减少噪声影响(预处理);然后分别应用形态学模型和尺度空间模型对预处理后的眼底图像进行分割;将两种模型的分割结果进行融合;最后,利用区域生长法对融合结果进行迭代生长,得到视网膜血管的精分割结果.从眼底图像库DRIVE训练数据集与测试数据集中分别抽取20幅彩色眼底视网膜图像进行自动分割,分割的准确度、敏感度和特异度分别为0.9431、0.6577、0.9871.结论:混合模型算法克服了单一分割模型的局限性,能够获得较好的视网膜血管网络图像.

目的 探讨基于改进移动立方体算法的腹部器官CT图像三维重建效果.方法 提出一种基于区域增长法的通用树结构和移动等值点法的自适应改进移动立方体算法,先进行医学图像分割,选取种子点后标记出与阈值相交的所有体元;创建通用树结构,将相交体元插入子节点中,确定基于通用树的顶点索引方式;通过移动等值点合并共面三角形,简化等值点信息的获取.基于1名志愿者的腹部CT图像,采用传统移动立方体算法和改进移动立方体算法构建肾脏三维模型,并比较其效果.结果 与传统算法比较,改进的移动立方体算法生成的三角面片个数减少39.20％,算法执行效率提高37.59％,三维模型表面平滑逼真,局部细节真实性较好.结论 基于改进移动立方体的算法可更快速精确地实现CT图像腹部器官三维重建.

目的:将肺结节从含有背景、噪声的胸腔区域里检测并识别出来.方法:首先,将DICOM格式的医学图像转换成JPG图像后,应用区域生长法分割出肺实质区域,去掉肺区外的干扰信息.然后,利用多尺度高斯滤波器增强图像后,应用模糊C均值聚类算法提取肺结节感兴趣区域.最后,对肺结节特征进行提取及归一化处理,应用支持向量机分类器识别并标记出肺结节.结果:在随机抽取的120例图像中,检测肺结节的准确率达到92.3％,分类识别肺结节的准确率达到95.6％.实验结果表明,本文方法有效地排除了交叉状和条形状血管等干扰,实现了肺结节的精确检测和识别.结论:本方法在保证检测和识别出正确结节的前提下,降低了误判率,算法也得到了较好的收敛.

基于医学DICOM序列图像数据,利用Insight Segmentation and Registration Toolkit和Visualization Toolkit工具包对图像数据进行处理,实现图像的读取、滤波和调窗等预处理.对不同目标区域分别采用区域生长法和水平集法进行分割,实现面绘制的体素级重建方法绘制和体绘制的光线投影法绘制,构建出目标模型的三维模型.以QT和VS2013为平台,设计图像处理系统,完成图像的读取、预处理、二维分割、三维重建和人机交互等功能.系统可提供方便、快捷的操作,构建逼真的三维模型,对目标区域准确定位、快速诊断,提高医护人员的工作效率.

目的:采用区域生长图像后处理技术评估CTA图像上支气管动脉的起源、形态及走行等,为临床诊疗提供影像学依据.方法:收集35例行支气管动脉CTA的患者,所有CTA原始图像均采用传统方法(A组)和传统方法+区域生长法(B组)进行后处理,对2组的支气管动脉起源及大体解剖形态的显示情况、图像质量主观评分、平均CT值、图像噪声、SNR、CNR进行对比分析.结果:B组支气管动脉起源及大体解剖形态的显示情况均优于A组(均P＜0.05).主观评分A组(3.02±0.21)分,B组(3.62±0.31)分,B组优于A组(P＜0.05),2名评价者之间的评分一致性较好(K=0.887,P＜0.05).2组图像支气管动脉的平均CT值,以及2组图像的SD值、CNR、SNR差异均无统计学意义(均P＞0.05).结论:采用传统方法+区域生长法图像后处理技术能快速、准确显示支气管动脉的起源及形态解剖学特征.

东江流域突发水污染事故频发,对区域人群健康和生态安全造成严峻挑战.环境风险分区是环境风险管理的基础和有效工具.以2015年为基准年,基于环境统计数据、DEM数据、水质监测断面数据和基础地理数据,引入地理信息系统空间分析法、区域生长法,综合考虑了水系流向、水系级别及水质等因素,以1 km×1 km的网格为基本单元,对东江流域开展突发水污染风险分区.结果 表明:(1)高风险区面积为696.7 km2,占评估区总面积的1.99％;较高风险区面积为1458.4 km2,占比4.17％;中风险区面积为2762.0 km2,占比7.90％;低风险区面积为30031.7 km2,占比85.93％;(2)从各子流域平均风险值来看,石马河流域风险最高,其次为淡水河流域、公庄水流域;(3)从沿东江干流两岸分布来看,高风险区面积沿东江上游至下游呈逐渐增加趋势,主要集中分布在龙川县、博罗县、东莞市、深圳市等地;从沿东江主要支流两岸分布来看,高风险区主要分布在惠州市、深圳市等地.研究结果可为东江流域生态环境管理提供理论支撑.

目的:探讨实性孤立性肺结节(SPN)两种兴趣区(ROI)画取方式获得的影像组学参数的一致性,并对良、恶性结节两组间的参数进行比较.方法:回顾性分析49例SPN患者的术前CT资料,由两位高年资主治医生在Imagej软件上进行图像处理及参数测量,其中一位测量者间隔12个月重复测试一次.方案一:(半)自动化全局法,使用Ostu阈值二值化图像,区域生长法获得结节边界,分割效果不佳者辅以手工修剪边缘.方案二:结节中心画取,在结节内部选取圆形ROI.测量一致性采用组内相关系数(ICC)进行分析.选择ICC均>0.6的参数,取两位测量者首次测量的平均值用于统计学分析.结果:方案一中测量一致性均很好的参数有11个,ICC范围分别为0.810～0.998(不同观察者间)和0.804～0.997(同一观察者内).方案二中测量一致性均很好的参数有4个,ICC范围为0.820～0.954(不同观察者间)和0.950～0.960(同一观察者内).两方案灰度共生矩阵(GLCM)参数中,相关性参数的测量一致性均最低,ICC介于0.721～0.843.良性组与恶性组SPN进行比较,方案一中的结节短径、平均径、圆度、角二阶矩及熵在两组中差异均有统计学意义(P<0.05).结论:(半)自动化分割SPN获取的影像组学参数的可重复性较高,并能为良、恶性结节的鉴别诊断提供客观、稳定的信息.

为了能够对医院调剂环境下的药品图像进行精准分割,进一步提高住院药房设备的自动化水平,本文提出了一种基于药品形状、颜色特性的改进区域生长算法.改进区域生长算法充分利用了传统区域生长算法实时性好和保持边界信息的优点,加入了药品尤其是对胶囊形状、颜色特性的考虑,弥补了传统区域生长算法对于胶囊药品同物双色特性没有很好适应的缺点,有效地解决了药品分割在胶囊药品以及粘连药品图像分割时药品不完整、边界不准确的问题,有助于医院调剂环境下药品图像中数量和种类的识别.

目的 提出一种二阶差分质量加权的区域迭代相位提取(SOD-RIPE)Dixon水脂分离方法 ,以求在磁场不均匀的区域获得更好的水脂分离效果.方法 利用Dixon的信号模型,对非对称正反相位图像矩阵进行正相位的角度消除,得到J1和J2,利用余弦定理得到可能的水信号强度(B,S)和正反相位差(P1,P2).二阶差分计算出J2的相位质量图R,并对正反相位差进行加权,得到(Pv,Pu).对Pv和Pu使用区域迭代相位提取方法进行迭代选择,得到Pf.Pf带入Dixon信号模型,利用最小二乘法,得到水脂分离图(W,F).结果 对philips ingenia Ⅱ 3.0T磁共振扫描的1000对正反相位图像进行水脂分离.SOD-RIPE算法在全身各部位和稳定性测试中均有比自动生长法和RIPE更好的分离度和稳定性,与飞利浦mDixon-XD算法性能相当.结论 SOD-RIPE具有较高的水脂分离度和稳定性,可作为通用的Dixon水脂分离方法.