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脑部MRI图像分割及其三维可视化  
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【英文题名】 Brain Segmentation of MRI Images and Its3D Visualization
【作者】 马阿敏;
【导师】 吴效明;
【学位授予单位】 华南理工大学;
【学科专业名称】 生物医学工程
【学位年度】 2014
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 华南理工大学
【网络出版投稿时间】 2014-10-22
【基金】 国家自然科学;
【关键词】 脑部MRI图像分割; 头皮; 颅骨; 脑实质; 肿瘤; 可视化; 轮廓线人工修正;
【英文关键词】 Brain MRI images segmentation; Scalp; Skull; Brain parenchyma; Tumor; 3D; visualization; Contour lines manual correction;
【中文摘要】 颅脑手术具有高风险、高难度的特点,开颅入口和路径的确定是开颅手术的第一步,直接关系到手术的成败。目前医生普遍借助于手术导航设备辅助勾画开颅轮廓,规划手术路径,据此指导手术的实施。手术导航系统要求实现颅脑结构中的头皮、颅骨、脑实质和肿瘤的三维可视化,让医生能够直观形象地观察出手术路径和脑部关键结构和功能区之间的关系。基于MRI图像具有较高的空间分辨率和对软组织成像效果好等优点,在脑部诊断中得到广泛应用,本文搭建了脑部图像的三维可视化平台,设计了头皮、颅骨、脑实质和肿瘤的分割算法,并且增添了轮廓线人工修正工具,其主要工作如下: 研究了基于阈值和数学形态学相结合的头皮、颅骨和脑实质的分割方法及基于区域生长的脑肿瘤的分割方法。成功克服了MRI图像分割的难点,如颅骨成像不明显;头皮组织覆盖面广、厚度薄;脑实质表面深浅、走向不一的脑沟;肿瘤组织形态、种类和位置的多样性等。其中头皮的分割精度可以达到亚像素级别,而脑实质的分割误差大部分处在0.2mm以下。 搭建了三维可视化平台,应用合成体绘制方法和体素级面绘制技术重建出整个体数据及脑部各个结构。体数据的可视化给医生更完整、真实的诊断环境,而脑部各结构借助不同...
【英文摘要】 Brain surgery has high risk and difficult features. Determine the entrance and path of thecraniotomy is first step in the surgical operation, which related to the success of surgerydirectly. The assisted surgical navigation devices are widely used by doctors to sketch thecraniotomy outline currently, planning surgical path, whereby guiding the surgery. Thesurgical navigation systems requires to visualize the brain structures from three-dimensionalperspective, including scalp, skull, brain parenchyma and tum...
【更新日期】 2015-01-08

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