基于CT图像的肺结节自动检测方法研究

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1、山东大学硕士学位论文中文摘要肺部病变往往表现为结节，肺结节是肺部病变的重要征象之一，结节的特征往往表明肺病的性质和预后，检测诊断肺结节对确定病变是不是肺癌有重要意义，对肺结节的研究是国内外的研究热点．结节尤其是小结节的早期诊断非常困难．长期以来肺癌筛查多采用胸部x线片，由于胸部各解剖结构的重叠，使小结节的检测非常困难。CT作为一种新型的医学成像设备，具有密度分辨力高，图像信息丰富，可以对图像进行各种后处理等特点，对肺结节尤其是小结节的早期检测具有显著的价值，在世界范围的肺癌筛查诊断方面得到了广泛应用。但是为检测出肺部小结节(其中有些可能表示早期癌

2、症)，Cr图像的层厚越来越薄，因此放射科医生需要阅读大量图像。肉眼识别cT图像中的小结节通常会受到大量血管的干扰，为了区别结节和血管，医生需要比较多个Cr层面的图像以提取相关数据。这个过程很容易使人疲劳或分心，尤其是在图像中同时存在其他异常的时候。这些都及容易造成误诊或漏诊。这就是需要一种计算机辅助检测手段对肺部CT图像中的结节进行检测和描述，并对其在临床上对医生的辅助作用进行评价，以期能辅助医生早期发现肺癌研究肺部cr图像的计算机辅助分析方法，重点研究肺结节的计算机辅助检测方法，并在算法研究的基础上编制软件系统，实现利用计算机辅助CT图像分析和

3、肺结节检测。本论文采用灰度阈值和区域增长相结合的方法进行肺图像的分割，并对分割结果进行必要的校正，然后在分割图像中运用多尺度图像增强和曲面形态分析技术等进行结节增强和兴趣区检测，然后采用区域增长的方法分割结节，对分割后的结节区域，采用神经网络分类器进行识别分类，以减少假阳性。采用VI》+6．0编程，编制的相应的软件，实现了直接读取DIc0M格式CT图像和肺结节检测。对有、无cAD山东大学硕士学位论文时诊断医师的检测成绩用RoC分析进行评价，结果表明有CAD时诊断医师的结节检出能力高于没有CAD时。实际应用检验表明，本文的方法是提高肺癌结节的早期检

4、出率和利用计算机辅助分析肺结节的有效方法之一，所用算法实用有效，软件系统界面友好使用方便。关键词；肺结节；计算机辅助检测；图像分割；阙值：神经网络；Ⅱ山东大学硕士学位论文符号说明CADcoml，lIt小aideddiag∞sis计算机辅助诊断comput黝idedd种∞6∞计算机辅助检测FDIAFood锄dDmgAdnlinis仃ali∞(美国)国家食品和药品管理局DICOMdigi乜linlaging锄dc咖unicatio璐inmcdicil把医学数字成像与通讯PAcspictu∞archiving缸dcoⅡ曲衄icali∞syst咖图像存档

5、和通讯系统R饼他西∞ofint蹦斌兴趣区AcRnleAmefic龇∞llegeof础0109y美国放射学会NEMAtheNa蝣伽IalElec伍calM粗u缸tu瑚A蓦∞ciation国家电子制造商协会A_PIapplicationpfo鲫蚰millginterf；揽应用程序编程接口GAg胁eticaIgo劬m基因算法Mmm积im_哪inl神州。cti∞最大密度投影ANNarti丘cialn肌ral∞咐oll【人工神经网络BPbackpropaga硒n反向传播Ⅳ原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成

6、果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：关于学位论文使用授权的声明本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：越师签名：主丝亘垄日期：互世山东大学硕士学位论文第一章概述1．1计算

7、机辅助诊断及其研究意义在工业发达国家如美国，肺癌的患病率很高，在导致病人死亡的恶性疾病中肺癌居于前列。研究资料表明，美国每年死于肺癌的病人达150，ooO～160，Ooo眦2】，肺癌病人的5年存活率约为14％～15％，如果能够早期发现并治疗，则可将其提高到49％啪，因此早期诊断对于提高肺癌的治疗效果和肺癌病人的存活率至关重要。许多肺部病变往往表现为结节，肺结节是肺部病变的重要征象之一，结节的特征往往表明肺病的性质和预侯，检测诊断肺结节对确定病交是不是肺癌有重要意义，对肺结节的研究是国内外的研究热点。结节(直径小于3∞)尤其是小(直径小于5衄‘11

8、)结节的早期诊断非常困难。长期以来肺癌筛查多采用胸部x线片，由于胸部各解剖结构的重叠，使小结节的检测非常困难嘲。CT作为一种新型的医学成