基于形态特征的肺结节ct图像计算机辅助检测和辅助诊断研究

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1、硕士学位论文(临床型）基于形态特征的肺结节CT图像计算机辅助检测和辅助诊断研究Thepreliminarystudyofcomputer-aideddetectionanddiagnosisforpulmonarynoduleinCTimagesbasedonmorphologiccharacterization院系：上海市公共卫生临床中心专业：影像医学与核医学硕士生：胡玉娜导师:施裕新教授导师组成员：张志勇教授二零一二年四月二十八曰目录英文缩略词表1抄翻2数翻4fj"t-7第一部

2、分基于形态差别的CT图像肺结节计算机辅助检测研究材料与方法9^^12讨"15^ife18酬删19第二部分基于形态特征的肺结节CT图像计算机辅助检测研究材料与方法24^M27ife29^论33酬侧34參考X~K36■一眺40附录二征象的定义及判读标准47附录三发表文章51itif52英文缩略词表英文缩略词表CADcomputer-aideddetection计算机辅助检测CADxcomputer-a

3、ideddiagnosis计算机辅助诊断CTcomputedtomography计算机体层成像FOVfieldofview视野GGOgroundglassopacity磨玻璃影fGGOfocalgroundglassopacity局限性磨玻璃影SPNsolitarypulmonarynodule孤立性肺结节MSCTmultipleslicespiralcomputer多层螺旋CTtomographymmmillimeter毫米cmcentimeter厘米3Dthreedimensional三维的2D

4、Twodimensional二维的BACbronchioalveolarcarcinoma细支气管肺泡癌IRIndependentReader独立读片中文摘要中文摘要第一部分基于形态差别的CT图像肺结节计算机辅助检测研究目的制作肺结节CT图像计算机辅助检测（computeraideddetection，CAD)软件；评价本课题组制作的肺结节CAD软件对肺结节信息的保留效果和对肺血管信息的过滤效果。材料和方法1.制作CAD软件。挖掘肺结节与肺血管的形态学差别（前者为块状，后者为条状），编写程序，分别以7个像素和15个像

5、素的旋转线性数学形态算子检测肺部JPEG格式肺窗CT图像的像素信息，识别血管，然后从肺窗图像中滤除血管信息。2.测试CAD软件。用CAD软件处理88例JPEG格式肺窗CT图像（69例层厚5mm，19例层厚1mm)，对肺结节信息保留效果和肺血管信息过滤效果打分。把结节按直径和结节类型进行分组；用非参数KruskalWallis’秩和检验或非参数Mann-Whitney秩和检验，判断不同层厚、不同直径、不同类型肺结节之间肺结节信息保留效果有无统计学差异。把CT图像以主动脉弓上缘和心底为界分为肺上野、肺中野、肺下野；用对不同

6、肺野的肺血管滤除效果评分进行非参数KruskalWallis’秩和检验或非参数Mann-Whitney秩和检验，判断不同层厚、不同肺野之间肺小血管过滤效果有无统计学差异。结果（1)处理5mm层厚全肺CT图像需要15分钟，处理1mm层厚全肺CT图像需要60分钟。（2)肺结节信息保留效果。对于5mm层厚图像而言，不同大小和不同类型的肺结节信息均得到满意的保留（100/100，100%)；对于1mm层厚图像而言，79%的结节信息得到满意的保留(19/24，79%)。二者的差异主要体现在，对于直径<30mm的肺结节，5mm层厚

7、图像优于1mm层厚图像；对于第4组结节（空洞型），5mm层厚图像优于1mm层厚图像。1mm层厚图像中，第3组肺结节的信息保留效果优于第4组，其余各组之间没有统计学差异，不同直径组之间没有统计学差异。5mm层厚图像中，不同直径组之间和不同类型之间的均没有统计学差异。（3)肺血管信息滤除效果。上野和下野，1mm层厚图像明显优于5mm层厚图像；中肺野，1mm层厚图像和5mm层厚图像之间不存在统计学差异。1mm层厚图像能够滤除大部分肺血管，不同肺野的肺血管都可以得到满意的滤除，不同肺野的肺血管滤除效果评分相同。5mm层厚图像，

8、中野优于上野，上野优于下野。呼气相5mm图像CT图像，下肿野的肺血管过滤效果较差，可见多根条样血管。结论本课题组制作的CAD软件在实现滤除肺小血管信息的同时，有效保留肿结节的信息。滤除肺小血管的信息，1mm层厚图像的效果优于5mm层厚图像；2中文摘要保留肺结节的信息，5mm层厚图像的保留效果优于1mm层厚图像。该软件需要进一步优化