【摘 要】
：
计算机断层扫描(CT)是目前临床上肾脏成像最常用的方法之一。精确可靠的CT图像肾脏分割结果可以为肾脏疾病的临床诊治提供重要依据。目前CT图像肾脏分割面临的主要挑战是：其一，主流的手动分割和半自动分割方法人工操作量大，对操作者经验及专业水平要求较高，分割结果易受操作者主观因素影响而无法复现；其二，造影剂导致了肾动静脉血管与肾脏的CT值高度相似，且肾脏的CT值也不再稳定于一个区间。 面对上述挑战，本
论文部分内容阅读
计算机断层扫描(CT)是目前临床上肾脏成像最常用的方法之一。精确可靠的CT图像肾脏分割结果可以为肾脏疾病的临床诊治提供重要依据。目前CT图像肾脏分割面临的主要挑战是：其一，主流的手动分割和半自动分割方法人工操作量大，对操作者经验及专业水平要求较高，分割结果易受操作者主观因素影响而无法复现；其二，造影剂导致了肾动静脉血管与肾脏的CT值高度相似，且肾脏的CT值也不再稳定于一个区间。
面对上述挑战，本文结合CT图像肾脏形态特征研究了全自动分割方法。首先，本文使用YOLOv3算法进行肾脏粗定位，结合其结果使用改进区域生长算法实现肾脏精确定位。然后，本文提出SDRLSE算法，这是一种结合结构相似性和目标区域对比度的改进距离正则化水平集算法，该算法根据CT图像序列间的上下文联系逐层分割获得肾脏分割结果。最后，本文提出使用三维距离正则化水平集算法对分割结果进行优化。
基于上述方法研究，本文设计并实现了一种肾脏CT图像全自动分割系统。将本系统应用于临床增强CT图像对其分割结果的准确性进行测试，对比其他算法分割结果，本系统分割结果获得了平均值为0.967的DICE系数以及平均值为0.936的交并比得分，优于其他算法。同时，本文采用GPU模式实现了分割效率的提升，与CPU模式相比，提升了3倍的速度。本系统实现了全自动的分割流程，获得了肾脏、肾皮质与肾髓质精确鲁棒的分割结果，并通过临床CT图像验证了本系统具有良好的稳定性和可靠性。
其他文献
吸气式冲压发动机和冲压组合发动机是实现高超声速飞行的动力基础，是未来大型可重复使用空天飞机和临近空间飞行器的优选动力方案之一。对于宽速域、大空域和多模态工作的冲压及冲压组合发动机，湍流燃烧的动态特性是此类高超声速动力装置燃烧过程的一种固有的内在特征。来流条件变化、流道结构调整和燃料喷射策略调节等外部因素，与湍流掺混、燃烧释热和激波传递等非稳态物理-化学过程内部因素的共同作用，造成了具有强随机性的湍
电子回旋共振离子推力器(ECRIT)属于静电式离子推力器，具有无热阴极、寿命长、可靠性高的特点，可应用于航天器姿态控制、轨道转移、位置保持和星际航行等方面。论文以10cmECRIT的离子源为研究对象，以提高ECR离子源的性能为研究目标，对离子源内部等离子体的放电束流引出特性、微波能量注入方式、电子加热机制三个方面进行了研究。结果表明高电子密度区的微波注入方式以及朗道阻尼电子加热机制的出现可以提高E
轻量化的大展弦比机翼技术，因具有低诱导阻力的技术特性，成为先进民用客机以及高空长航时无人机最为关切的技术之一。相比于常规飞行器，轻量化设计的大展弦比机翼具有更为突出的气动弹性问题，如静气动弹性变形以及颤振等。如何综合考虑静气动弹性变形以及颤振进行气动、结构多学科设计，成为能否充分挖掘其技术潜力的关键问题。静气动弹性以及颤振特性的引入，对发展高效、鲁棒的，具有处理大规模设计变量能力的多学科优化设计方
传统的结构可靠性和灵敏度分析均以概率理论为基础，航空航天飞机器结构的几何构成、材料性能和外部载荷的概率密度函数需要大量的样本数据进行估计，但由于实际工程的成本限制，概率密度函数难以准确获得。针对传统的随机可靠性方法和灵敏度在缺乏统计数据时存在的局限性，本文在已有的研究基础上，主要对模糊不确定性条件下结构时变可靠性理论、满足失效可能度要求的安全寿命分析模型、基于Kriging代理模型求解安全寿命的高
地月系统的平动点是地球和月球之间引力的平衡点，是通往月球、火星和更深远空间的无人和载人探测的通道。在地月平动点附近建造空间站，可以作为深空探测的过渡发射平台、月球着陆器的中继站、月球基地的维修中心或者地球辐射带以外的深空基地等。随着人类探测活动在空间的深入，仅依赖地面观测站或近地卫星已经不能满足日益增长的空间观测和通讯需求，天基观测平台和通讯中继站等成为新的选择。本文作为一项应用基础研究，以地月L
随着社会经济的发展，我国污泥产量与日俱增。我国污泥组成成分较为复杂，其中含有大量的病菌、重金属以及有机物，处理不当会对生态环境以及人类自身健康造成危害。目前，污泥主要通过卫生填埋、土地利用、焚烧等方式进行处理，但这些处理方式不能从根本上解决污泥对自然环境和人畜健康的危害。 将污泥作为烧培污泥陶粒的原材料是目前研究的热点问题。在制备污泥陶粒的过程中，污泥中病菌和有机物在高温中被完全杀灭，重金属物质
该论文中的室内实验采用N标识含氮化合物和微生物,确定参与微生物净化污水生化反应的各含氮化合物的数量及微生物和底物之间的关系;确定污水中含氮化合物和微生物的迁移行为及动力学参数,为污水微生物除氮研究提供实用的实验技术和理论方法.这也是该文的创新之处.其次,该论文对污水处理厂的除氮工艺进行生产研究及应用分析,讨论污水生物脱氮的影响因素及确定活性污泥法的动力学参数,为提高脱氮技术水平提供理论依据.最后讨
肉类组织分类在肉类市场规范化和病理组织检测等方面具有重要意义。传统的肉类组织分类主要基于DNA和蛋白质进行检测，其准确度高，但是操作复杂，耗时长。因此，探寻一种肉类组织的简单快速分类方法成为近年来的研究热点。激光诱导击穿光谱技术(Laser-induced breakdown spectroscopy，LIBS)，因其具有快速、原位、微损、远程检测和操作简便等独特优点，在肉类组织检测领域极具应用前
稀土镁合金是镁合金领域的研究热点。特别是以Mg-Gd系合金为代表的高强稀土镁合金，因兼具高强度及可完全生物降解等优势，在医疗领域具有巨大应用潜力。激光选区熔化成形(Selective Laser Melting，SLM)是近期发展迅速的一种激光增材制造技术，具有成形精度高、性能好等优势，与智能制造和个性化医疗需求高度契合，将其应用于稀土镁合金成形可带来更大机遇。本文以不同配比的Mg/Mg-Gd混合
我国是水稻生产和消费大国，水稻安全生产关系到我国的粮食安全。快速筛选和培育高产优质抗病虫的水稻品种已成为科学家们共同追求的目标。稻穗作为直接影响水稻产量的器官，其性状在品种分类、产量评估、水稻育种和栽培管理中具有重要作用。目前已有的测量稻穗谷粒表型性状的方法大多需要将谷粒从稻穗上脱落，或者测量前需人工将稻穗铺开，并且无法测量谷粒3D性状。针对其不足，本文提出了一种基于CT的水稻谷粒3D性状测量与表