基于BP神经网络的全身骨SPECT图像分割

我们尝试用BP神经网络分割全身骨SPECT图像,实现病变区域的自动识别。由于SPECT图像病变区域的判断要考虑图像的整体信息,其特征具有不确定性,单靠神经网络识别很难达到理想的效果。我们把分割过程分预处理、神经网络分割和后处理三部分,先用最佳阈值法进行预处理,然后用神经网络进行粗分类,最后用模板匹配和去对称程序排除误识别的区域。

脑冠状位SPECT图像的皮质机能定位和大脑动脉的血液配布

脑ＳＰＥＣＴ图像对照脑断层标本观察能识别更多颅底骨性标志和内部结构。籍此作图像层面定位，绘出简图。再将标本和ＭＲＩ的皮质机能定位和动脉配布知识应用于脑ＳＰＥＣＴ图像观察，由此脑ＳＰＥＣＴ图像亦能绘出机能定位和动脉配布的简图。本文以十二个冠状位图像表示其结果，层次名称依序如下：（１）额叶皮质，（２）额叶白质，（３）胼胝体膝部，（４）外侧裂池，（５）不连接两侧脑底灰质块，（６）连接两侧脑底灰质块，（７）侧脑室体部，（８）中间帆池，（９）胼胝体压部和压部，（１）侧脑室三角区，（１１）侧脑室后角。（１２）枕叶皮质。

脑矢状位SPECT图像与脑矢状位断面标本对照观察

脑矢状位ＳＰＥＣＴ图像与脑矢状位断面标本对照观察沈宗文林祥通△刘永昌△滑炎卿陈聚梁ＴｈｅＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆＳａｇｉｔａｌＩｍａｇｅｓｏｆＴｈｅＢｒａｉｎＳＰＥＣＴｉｎＣｏｎｔｒａｃｔｗｉｔｈＴｈｅＣｏｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＳｅｃｔｉｏｎａｌＳｐ...

基于子空间特征相互学习的MRI与PET/SPECT图像融合

在医学图像中,MRI图像提供包含细节的纹理结构信息和较好的分辨率,而PET/SPECT图像保留了分子活性信息以及颜色功能信息,因此,将它们进行融合是一项重要的任务。大部分现有的方法在融合过程中存在颜色失真、模糊和噪声等问题。为此,提出了一种新的基于子空间注意力孪生自编码网络(Subspace Attention-Siamese Auto-encoding Network,SSASAEN)来融合MRI和PET/SPECT图像中有意义的信息。在图像融合网络中提出SSA-SAEN,引入了子空间特征相互学习概念,利用子空间注意力模块,使MRI和PET/SPECT图像能够在学习自己特征的同时互相学习彼此的特征,同时减少信息冗余,保证高效、完整的特征提取。此外,通过条件概率模型对所提取的特征进行互补融合,同时将加权保真项、梯度损失项加入到训练网络中,以达到网络优化的目的。在公共数据集上进行的大量定性和定量实验表明,该方法能够得到一幅清晰的融合图像,表明了该方法与其他先进方法相比的优越性和有效性。

基于深度学习的SPECT图像关节炎病灶分割

SPECT骨显像是辅助医生诊断疾病的重要手段.医生依靠手工勾画提取病灶区域的方法效率低且具有一定的主观性.针对这一问题,提出R_U-Net网络模型分割关节炎病灶,不仅能节省医生的诊断时间,还能为患者争取最佳治疗时间.为了检测模型分割效果,使用测试集中含有关节炎病灶的图像分割测试,与Mask R-CNN网络和原UNet网络相比,R_U-Net网络对关节部位病灶分割结果有所提升,其MPA达到77.6%,MIoU指标达到75.4%.实验结果表明,基于U-Net改进的R_U-Net网络对于SPECT图像关节炎病灶分割效果更好.

γ刀定位中SPECT图像的自动处理方法研究

目前γ刀手术通常都是根据MRI进行定位 ,但对于原发性癫痫 ,MRI无法显示 .将SPECT功能图像与MR解剖图像融合是目前最有前途的一种手术治疗原发性癫痫的定位方法 .但因SPECT图像与MRI不匹配 ,所以需要对SPECT图像进行处理 .根据SPECT图像中癫痫病灶的灰度分形特征 ,利用分形理论 ,改进了盒维数计算方法 (RDBC) ,对图像进行分形维数分割 .提出了自动选取型值点的算法 ,将分割后的病灶进行边缘拟和 .通过处理SPECT图像 ,使之与MRI融合 ,从而对癫痫病灶精确定位 ,指导伽玛刀手术 .MR和SPECT费用相对较低 ,因此该技术的开发 ,必将进一步推动伽玛刀治疗的普及 .

基于剪切波变换的下卷积正则化SPECT图像重建

单光子放射断层成像(SPECT)在疾病的影像诊断中起重要作用。全变差正则项在抑制噪声方面非常有效,但会产生阶梯状伪影。剪切波变换是一种多尺度几何分析方法,它比传统的小波变换更符合人类视觉系统的感知特性,能更有效地刻画和捕获图像中的边缘、纹理等几何特征,并能充分利用图像自身的几何特性实现对其更为“稀疏”的表示。本文提出一种基于下卷积剪切波变换惩罚项的SPECT重建方法,在抑制噪声的同时,进一步消除阶梯状伪影。实验结果表明,本文方法优于下卷积全变差惩罚项,图像边缘清晰、细节丰富,符合人眼视觉效果。

基于混合蛙跳算法的SPECT-B超甲状腺图像配准

为了降低甲状腺肿瘤的误诊率和漏诊率,提出将甲状腺肿瘤的SPECT图像和B超图像进行多模异机融合,提供涵盖功能信息和结构信息的融合后图像,为手术规划和放射治疗提供依据.配准是融合的前提,针对2种成像模式的不同特点,采用阈值方法和图割方法提取轮廓并填充为二值图像,建立仿射变换模型对待配准图像进行变换,将混合蛙跳算法引入基于特征的配准过程中,将局部区域的二值图像的互信息量作为适应度函数以获取水平平移量、垂直平移量和旋转角度的全局最优解.实验表明,该算法具有参数少、配准精度高、鲁棒性强等特点,为2种模式图像的融合奠定了基础.

基于改进蝙蝠算法的甲状腺SPECT-B超图像配准

为了提高甲状腺肿瘤检出的准确率,提出基于改进蝙蝠算法的甲状腺SPECT(single-photo emission computed tomogropby)-B超图像配准方法.针对甲状腺SPECT图像与B超图像灰度差异大,采用2类图像共有的甲状腺及肿瘤轮廓特征进行配准.采用阈值分割法提取SPECT图像中甲状腺及肿瘤轮廓;采用Shearlet变换与基于活动轮廓模型图割算法相结合的方法提取B超图像中甲状腺及肿瘤轮廓;以归一化互信息为相似性测度,以改进的蝙蝠算法为优化算法,优化配准所需的空间变换参数.实验结果表明,提取的B超图像中甲状腺及肿瘤轮廓更准确,改进的蝙蝠算法使配准具有更高的准确性和较好的鲁棒性.

基于人工蜂群算法的SPECT-B超甲状腺图像配准

为了提高甲状腺肿瘤检出的准确率,提出一种基于人工蜂群算法的SPECT和B超甲状腺图像配准。首先,针对来自两个不同成像设备的SPECT和B超甲状腺图像灰度差异大的特点,使用NSCT和GCBAC相结合的方法提取B超图像感兴趣的轮廓特征,用KFCM的方法提取SPECT图像的轮廓特征;然后以互信息作为相似性测度,建立仿射变换模型,并以改进的人工蜂群算法作为优化策略来优化配准所需的空间变换参数。实验结果表明,该方法可以有效提高配准速度,具有较好的配准效果。

高分辨针孔SPECT三维图像重建的实现

采用一种新颖的查找表法来实施有序子集期望值最大化(OSEM)的针孔SPECT图像重建算法,有效地将针孔响应修正包含在查找表中,进而实现高分辨针孔SPECT的三维图像重建。标准Jaszczak模具的成像实验结果表明:该方法不但能显著减少图像重建过程的计算时间和内存占用,且能显著改善重建图像的分辨率。因此,查找表法是能够快速实现针孔SPECT OSEM图像重建算法,并能将针孔响应修正包含在查找表中以获取高分辨断层图像的有效方法。

基于改进CPD算法的SPECT-B超甲状腺图像配准

为了获得更多甲状腺肿瘤的诊断信息,文章提出了一种基于改进CPD算法的甲状腺肿瘤的SPECT图像和B超图像自动配准方法。首先,将参考图像(SPECT图像)和待配准图像(B超图像)分别通过阈值分割和图割的方法提取轮廓特征点;然后,用遗传算法和粒子群算法相结合的优化算法对CPD的权重参数进行自动寻优,利用改进的CPD算法对提取出的两组特征点进行匹配,得到两幅图像的空间变换参数;最后,将待配准图像按所求得的变换参数旋转、平移,从而获得配准后图像。实验结果表明,该方法能实现SPECT与B超甲状腺肿瘤图像的良好配准,具有参数少、精度高、鲁棒性好等特点。

脑SPECT横位图像的皮质机能定位和动脉配布

脑ＳＰＥＣＴ横位图像的皮质机能定位和动脉配布沈宗文，林祥通，刘永昌，滑炎卿ＣｏｎｉｃａｌＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＡｒｅａｓＡｎｄＶａｓｃｕｌａｒＴｅｒｒｉｔｏｒｉｅｓＯｆＣｅｒｅｂｒａｌＡｒｔｅｒｉｅｓＯｎＴｈｅＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＩｍａｇｅｓＯｆＢｒａ...

基于非下采样剪切波变换的PET/SPECT和MR图像融合

目的针对PET/SPECT伪彩色图像空间分辨率低而MR灰度图像空间分辨率高的融合问题,探究一种新方法来提升PET/SPECT和MR图像的融合质量。方法对待融合图像进行非下采样剪切波变换(nonsubsampled shearlet transform,NSST),得到各自的低频子带和高频子带,然后采用绝对值取大规则去融合高频子带,采用本文提出的基于Haar小波的能量(Haar wavelet based energy,HWE)规则去融合低频子带,最后对融合后的高、低频分量进行逆NSST从而获得融合图像。采用40组脑PET/SPECT和MR图像对本文所提出方法进行测试,并与其他典型的融合方法进行比较。结果本文方法与基于DTCWT,NSCT,NSCT-SR和NSST的融合方法进行测试,结果表明,本文方法在4个指标上最优,1个指标上次优。结论本文方法在PET/SPECT和MR图像的融合中具有优越性,可提升此类医学影像在辅助临床诊断和放疗手术计划中的精准性。

SPECT/CT融合图像与全身骨显像对骨转移瘤诊断的价值分析

目的探讨SPECT/CT融合图像与全身骨显像(whole-body bone scintigraphy,WBBS)对骨转移瘤的价值比较。方法回顾性分析我院80例可疑肿瘤骨转移性病变患者行WBBS及SPECT/CT断层图像融合,所有结果都通过病理或进一步随访等方式确诊。分别计算并比较两种结果对病例及病灶诊断的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、正确诊断百分率。结果 80例患者骨转移61例,19例为良性病例,258处病灶中,骨转移202处,良性病灶为56处。WBBS对病例及病灶诊断的灵敏度分别为82%和89.1%,特异度分别为42.1%和31.7%,阳性预测值分别为82%和84.7%,阴性预测值分别为42.1%和40.6%,准确率72.5%和78.1%。SPECT/CT对病例及病灶诊断的灵敏度分别为98.4%和98%,特异度分别为52.6%和76.8%,阳性预测值分别为87%和93.8%,阴性预测值分别为90.9%和91.5%,准确率为87.5%和83.4%。两组数据均经过χ2检验,P<0.05。结论在骨转移瘤的诊断中,SPECT/CT融合图像较WBBS明显更具有诊断价值。

SPECT/CT同机图像融合技术诊断肺动脉栓塞的临床价值

目的探讨SPECT/CT同机图像融合技术对肺动脉栓塞(PE)的诊断价值。方法选择58例可疑肺动脉栓塞(PE)患者,分别进行肺通气/灌注(V/P)显像、螺旋CT血管造影(SCTA)、SPECT/CT同机扫描以及图像融合处理,比较对PE诊断的灵敏度和特异性及准确性的差异。结果V/P显像,SCTA,SPECT/CT对PE诊断的灵敏度、特异性及准确性分别为90.00%、64.29%、77.59%;73.33%、85.71%、79.31%;90.00%、85.71%、87.93%。结论总体看,在PE诊断中,SPECT/CT融合图像技术准确性优于SCTA和V/P显像。

SPECT/CT图像融合在分化型甲状腺癌^(131)I治疗后的临床应用价值

目的探讨SPECT/CT图像融合在分化型甲状腺癌术后患者131I治疗后判断残余组织和转移灶的存在部位,并在确定治疗方案中的应用价值。方法对分化型甲状腺癌(DTC)术后患者30例(60例次)于131I治疗后5~7天行SPECT/CT全身和局部断层显像。131I治疗剂量为100~200mCi。结果DTC术后患者131I治疗行SPECT/CT融合图像显示:单纯残留甲状腺组织摄取131I37次,残余甲状腺和颈部淋巴结16次,纵膈和颈部淋巴结2次,双肺弥漫性及散在病灶1次,右锁骨上淋巴结1次,残余甲状腺和双肺转移2次,残余甲状腺组织和骨骼转移1次。结论SPECT/CT图像融合在131I治疗DTC后提高病灶的定位诊断、制定和调整治疗方案方面具有重要的应用价值。

符合线路SPECT/CT融合图像对全身骨显像单发“热区”鉴别诊断的临床价值

目的探讨符合线路单光子发射计算机断层成像术(SPECT)/CT融合图像对全身骨显像单发"热区"鉴别诊断的临床价值。方法对50例恶性肿瘤患者全身骨显像单发"热区"进行符合线路SPECT/CT检查。通过与病理学检查、CT、MRI检查及6个月以上随访的结果进行比较,计算SPECT、同机CT及SPECT/CT的灵敏度、特异度及准确性。结果 SPECT显像诊断的灵敏度、特异度、准确性分别为94%、23%、63%;同机CT的灵敏度、特异度、准确性分别为47%、87%、66%;SPECT/CT的灵敏度、特异度、准确性分别为95%、80%、88%。SPECT/CT诊断的特异度及准确性显著高于SPECT(P<0.05),同时灵敏度及准确性显著高于同机CT(P<0.05)。结论符合线路SPECT/CT融合图像可显著提高对骨显像单发"热区"诊断的灵敏度、特异度及准确性,具有较高的临床应用价值。

SPECT/CT同机图像融合诊断转移性骨肿瘤的临床诊断意义

目的对^(99m)Tc-MDP SPECT/CT同机图像融合诊断转移性骨肿瘤的临床诊断价值进行分析探讨。方法选取2014年1月—2016年1月该院收治的疑似转移性骨肿瘤和不明原因导致骨痛的患者80例,对全部患者都使用全身骨平面显象以及使用SPECT/CT断层同机图像融合进行显像诊断并进行对比分析。结果对骨转移患者进行诊断,平面骨显像的病例符合率为66.67%,病灶符合率为74.50%,SPECT/CT融合显像的病例符合率为100.00%,病灶符合率为100.00%;对良性骨病变患者进行诊断,平面骨显像的病例符合率为61.54%,病灶符合率为64.29%,SPECT/CT融合显像的病例符合率为96.15%,病灶符合率为97.62%。SPECT/CT融合显像均优于平面骨显像(P<0.05)。结论使用^(99m)Tc-MDP SPECT/CT同机图像融合诊断转移性骨肿瘤效果明显,安全性高,值得在临床上进一步推广应用。

SPECT/CT断层融合图像在前列腺癌骨转移中的诊断价值

目的探讨SPECT/CT断层融合图像在前列腺癌骨转移中的诊断价值。方法选择2017年3月~2019年7月深圳市南山区人民医院收治的110例疑似前列腺癌患者作为研究对象,均接受99mTc-MDP静脉注射,均采用单光子发射计算机断层成像(SPECT)检查和SPECT/CT检查,以病理检查为诊断该疾病的"金标准"。比较SPECT/CT断层融合图像与SPECT全身骨扫描的灵敏度、特异度和准确度。结果SPECT/CT断层融合图像的灵敏度、准确度均高于SPECT全身骨扫描,差异有统计学意义(P<0.05);两种检查方式的特异度比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论SPECT/CT断层融合图像在前列腺癌骨转移中的诊断价值显著,可以获得较高的诊断灵敏度、特异度和准确度。