人体肝脏图像处理分割算法研究

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1、内蒙古大学T程颈士学位论文2．2CT图像特点图21扫描层面体素及泉素Fi921voxelsandpixclsofscanlevelCT图像足由一定数目从黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成的扶阶图像。这些像索反映的是人体相应单位容积(即体素)的x线吸收系数，不同CT装置所得图像的像素大小及数目不同。大小可以是10x10ram，05xO5mm不等，数目可咀是256x256即65536个，或512×512即262144个不等。显然，像素越小，数目越多．构成的图像越细致，空问分辨率越高。CT图像上由黑到自的不同灰度反映了人体组织器官对x线的吸收程度。密度高的组织器官对x线的吸收较多

2、，在CT图像上呈白色影像，如旨骼和钙化：密度低的组织器官对x线吸收较少，在CT图像上呈黑色的影像，如肺部和脂肪。虽然人体内大部分软组织的密度差别较小，如脑、脊髓、肺、肝、胆、胰以及盒部器官等，但由于CT具有较高的密度分辨力(densityresolutiln)，能够清楚地显示这些器官的解剖结构和器官内密度发生变化的病变组织，图像背景上显示出病变的影像。x线图像可反映证常与病变组织的密度．如高密度和低密度，但没有量的概念。CT图像不仅以不同灰度显示其密度的高低，还可用组织器官对×线的吸收系数说明其密度高低的程度，具有一个量化的指标。实际工作中把吸收系数换人体肝脏图像处理分割算法

3、研究算成CT值，用CT值表示组织器官的密度，单位为亨氏单位(Hounsfieldunit，HU)。把水的CT值定为0HU，人体中密度最高的骨皮质吸收系数最高，CT值定为+1000HU，而空气密度最低，CT值定为．1000HU，人体内密度不同的各种组织CT值则位于．1000HU一+1000HU的2000个分度之间。如果CT图像用2000个灰度来表示2000个分度，则图像层次非常丰富，事实上不仅人眼的灵敏度分辨不出这么多的灰度分级，而且就显示器件来说也不能显示这么多的灰度。人眼在全灰度标内把从全黑到全白只能分成大约33个不同的黑白分级，人眼最多能分辨60至80个黑自分级。为弥补人

4、眼的低灵敏度，也为了提高组织结构细节的显示，能分辨CT值差别小的两种组织，必须采用窗口技术解决这一问题。窗口技术是指CT机放大或增强某段范围内灰度的技术，即把人体中与被观测组织的CT值范围相对应的灰度范围确定为放大或增强的灰度范围，把确定灰度范围的上限以上增强为完全白，把确定灰度范围的下限以下压缩为完全黑，这样就放大或增强了确定灰度范围内不同灰度之间黑白对比的程度。这个被确定为放大或增强的灰度范围叫做窗口。放大的灰度范围上下限之差叫做窗宽(windowwidth)，放大灰度范围的中心灰度值叫做窗位(windowlevel)。如果用CT值表示灰度，则放大灰度范围的上限CTm觚和

5、下限CTmin之差为窗宽窗宽=CTmax-CTmin上下限的算术平均值(中心CT值)则为窗位窗位=(CTmax+CTmin)／2在所选用的CT值范围内的组织结构按其密度高低从白到黑分为16个灰阶。窗宽的宽窄直接影响图像的对比度；窄窗宽显示的CT值范围小，每级灰阶代表的CT值幅度小，因而对比度强，可分辨密度较接近的组织或结构，如检查脑组织宜选用窄的窗宽；反之，窗宽加宽则每级灰阶代表的CT值幅度增大，对比度差，适于分辨密度差别大的结构如肺、骨质。因为不同组织的CT值不同，欲观察其细微结构最好选择该组织的CT值为中心进行扫描，这个中心即为窗位。窗位的高低影响图像的亮度，窗位低，图像

6、亮度高呈白色：窗位高，图像亮度低呈黑色。可见，临床实践中适当地选择窗宽和窗位很重要，窗宽和窗位的选择将影响CT图像的质量。6自蒙古大学T栏坝11学位论立2．3肝脏的CT图像特点肝脏是人体重要的消化器官．由于肝脏位于腹部，因此在做肝脏CT扫描时，CT图像中既有肝脏组织同时也包括了胃、脾、胰脏、肾等组织器官。正常肝脏呈楔形，存叶厚而大，向左小而薄。CT图像中除了显示左叶、右叶和尾叶处，还清晰地显示出肝左、巾、右静脉和门静脉及其走向。肝脏边缘轮廓光滑，棱角锐利，外缘紧贴腹壁，正常肝脏组织的螺旋CT幽像如图22所示。图22正常肝脏的cT图像Fig2CTimageofnaturalli

7、ver肝脏CT图像的显示，一般常用的有软组纵窗(W200—350，C30～50)和腹窗(W150-250，C40—50)，其中w为窗宽，C为窗位。同时根据病变的情况还麻采用不同的窗宽和窗位，如观察密度差较小的病变要用窄窗，对脂肪肝、多发性肝囊肿病变，可采用W200—250，C30—35。肝脏CT检查的主要适应症是占位性病变的发现和诊断，它能确定病灶的性质、数量、侵犯范囤、有无转移及门静脉系统、腔静脉系统内有无瘤拴等，对临床制订治疗方案很有价值。对表现其型的肝癌、血管瘤、肝局灶性增生等，通过扫描可获明确渗