基于CT体数据的超声图像实时模拟方法.pdf

基于CT体数据的超声图像实时模拟方法

提纲：

第一章：绪论
1.1研究背景和意义
1.2CT体数据和超声图像的关系简介
1.3国内外研究现状及不足
1.4本文主要研究内容和创新点
1.5论文组织结构

第二章：CT体数据处理方法
2.1CT体数据获取及格式介绍
2.2CT体数据的预处理
2.3CT图像分割及几何建模
2.4CT图像属性分析

第三章：超声图像基础知识及方法
3.1超声成像技术及设备
3.2超声图像宏观特征及分析
3.3超声图像显微特征及分析

第四章：CT体数据和超声图像的实时模拟方法及实验验证
4.1CT体数据和超声图像融合的方法
4.2超声图像的实时模拟方法
4.3实验流程和结果分析
4.4实验结果分析和展示

第五章：总结与展望
5.1主要研究成果总结
5.2存在问题及研究展望
5.3研究意义和应用前景简述第一章：绪论

1.1研究背景和意义

医疗检查技术和设备的进步和发展是人类医疗健康事业的重要
组成部分，其中影像学技术和设备是医疗检查的重要手段之一。
CT和超声成像是目前医疗检查中最为常用的影像学技术之一，
两种成像技术在医疗检查中起到了至关重要的作用。CT成像
能够提供高分辨率、高对比度的多视角三维体数据，超声成像
则提供更为逼真的生物组织的二维显微图像。CT成像和超声
成像各自具有一定的优势，并且互为补充，因此在现代影像学
中，二者的配合使用已成为医疗影像学的必备手段。

虽然CT成像和超声成像都具有各自独特的优势和应用范围，
但是它们之间的信息差异和数据格式的不同导致了医疗专业人
员在诊断过程中需要进行大量图像的转换和整合。而且，这些
转换和整合的过程可能会导致信息丢失和不准确性的增加，从
而可能对临床诊疗产生不利影响。

因此，开发一种基于CT体数据的超声图像实时模拟方法，可
以让医疗专业人员在不进行多种图像的转换和整合的情况下，
获得更为准确的诊疗信息，从而更好地为病人的健康情况服务。
这也是本文所要研究的主要内容及应用意义。

1.2CT体数据和超声图像的关系简介

CT成像和超声成像的生成原理、数据类型和格式都不同，二
者之间存在巨大的差异。CT成像通过扫描体内的X射线，计
算机将得到的多个切面重建成一个全身的三维数据，CT体数
据主要是一个三维的数字体素数据。而超声成像则是通过声波
进入人体，碰撞生物组织后产生回声，再次经过收集和分析，
形成二维的超声图像。超声图像通过不同的声压、频率调整，
能够呈现不同的组织结构信息。尽管两者之间存在巨大的差异，
但是CT体数据和超声图像之间也具有一定的关联性。CT体
数据可以用于虚拟手术、病理分析等应用，而超声图像则可以
提供生物组织的显微观察。基于CT体数据的超声图像实时模
拟方法，可以将二者有机地结合起来，从而提升诊疗的效果和
准确性。

1.3国内外研究现状及不足

在CT体数据和超声图像的融合技术研究方面，国内外已有一
定的研究成果。目前，研究者主要采用基于图像匹配的方法或
者基于机器学习的方法进行CT体数据与超声数据的融合。文
献[1]中给出了一种基于CT模型与超声模型相互匹配的方法，
但该方法需要进行大量的拟合操作，且需要CPU计算，速度
较慢。文献[2]提出了一种超声图像合成方法，可以根据预先
设定的超声参数合成超声图像，但是该方法不能准确反映生物
组织的形态变化。因此，如何实现CT体数据和超声图像精准
融合、高效快速实现超声图像合成是当前研究的难点和瓶颈。

1.4本文主要研究内容和创新点

本文旨在研究一种基于CT体数据的超声图像实时模拟方法，
可以实现CT体数据与超声图像的融合，从而提升医疗专业人
员的诊疗效果。具体研究内容如下：

（1）CT体数据的格式转换：采用DICOM格式，通过程序
进行切片、转换成体素数据形式。

（2）CT体数据处理方法：采用图像处理方法对CT体数据进
行处理，包括预处理、分割、几何建模、属性分析等。

（3）超声图像的实时模拟方法：在CT体数据处理方法的基
础上，采用超声图像合成算法，将CT体数据和超声数据进行
融合，实现在线实时模拟。

（4）实验验证：通过在线医学评估系统对本文提出的CT体
数据和超声图像的实时模拟方法进行实验验证和评估，评估其
准确性和实时性。

1.5论文组织结构

本文共分为五章，具体章节内容如下：

第一章：绪论。简要介绍了本文研究的背景、意义、国内外研
究现状及不足、主要研究内容和创新点，以及论文的组织结构。

第二章：CT体数据处理方法。主要介绍CT体数据的格式转
换、预处理、分割、几何建模和属性分析等相关处理方法及流
程。

第三章：超声图像基础知识及方法。主要介绍超声成像技术及
设备、超声图像的宏观特征及分析和超声图像的显微特征及分
析等相关知识和方