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《山东师范大学》 2016年
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基于PET图像纹理特征的肿瘤异质性研究

王勤芬  
【摘要】:18F脱氧葡萄糖正电子发射断层显像(18F-Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography,18F-FDG PET)作为一种功能性医学图像,能够在肿瘤患者不受病理检测、不依医生主观判断的情况下,实时、客观地反映肿瘤器官的生化代谢情况。18F-FDG PET这种特性,能为我们研究患者病灶的差异性提供依据。肿瘤的异质性存在多种表现形式,不同的表现形式导致同一肿瘤类型不同患者间,甚至同一患者不同器官部位肿瘤的生物学差异,这些生物学差异是人很难通过主观判断发现的。因此,研究肿瘤的异质性不仅可以帮助医生更详细、更精确地分析患者病情,而且可以使医生为患者制定更为科学的放疗计划,在放疗过程中给予肿瘤靶区更加合理的剂量,同时能够保护正常器官免受过多损伤,达到最优的治疗效果。本论文主要通过纹理分析的方法分析了肺部原发肿瘤和转移到淋巴结肿瘤的异质性,肿瘤的异质性通过纹理特征值来表征。首先,说明了纹理分析肿瘤异质性的选题背景以及本论文的选题意义,总体描述了纹理分析肿瘤异质性的研究近况。然后,对本文的写作构思以及结构做了整体说明。其次,说明了什么是纹理、纹理分析有哪几类以及分别如何使用。列举了常用提取纹理特征的方法,例如灰度直方图、灰度共生矩阵、傅里叶变换和小波变换域统计纹理特征等。最后就本文实验所用到的纹理参数做出说明,指出各个特征的定义及其含义。再次,详细地说明了正电子发射断层显像/X线计算机体层成像仪(Positron Emission Tomography/Computed Tomography,PET/CT)检查设备,以及如何获取PET图片并对获取的图片进行去噪等操作。通过MATLAB软件进行肿瘤的分割以及采用纹理分析的方法提取肺部原发肿瘤和淋巴结肿瘤的纹理特征。最后,对治疗前、后肺部原发肿瘤和淋巴结肿瘤的纹理特征值进行深入的比较。通过纹理特征表征肿瘤的异质性,对原发肿瘤和淋巴结肿瘤进行异质性比较。同时,结合临床特征值体积大小的变化来比较治疗前后肿瘤的异质性,最终,除了相关性外,其余特征都显示治疗前的原发肿瘤的异质性高于淋巴结肿瘤的异质性;治疗前原发肿瘤的纹理特征值大于或小于淋巴的特征值,治疗后仍是大于或者小于,只有相关性的大小发生变化。
【关键词】:纹理分析 肺部原发肿瘤 淋巴结肿瘤 异质性
【学位授予单位】:山东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:R730.44;TP391.41
【目录】:
  • 摘要5-7
  • Abstract7-9
  • 第一章 绪论9-15
  • 1.1 选题背景及研究意义9-10
  • 1.2 研究现状10-11
  • 1.3 本文的主要研究内容11-13
  • 1.4 本文的内容结构安排13-15
  • 第二章 医学图像的纹理分析15-19
  • 2.1 纹理的概述15
  • 2.2 纹理分析的方法15-17
  • 2.2.1 统计分析法15-16
  • 2.2.2 模型分析法16-17
  • 2.2.3 变换分析法17
  • 2.3 纹理分析在医学图像中的应用17-18
  • 2.4 本章小结18-19
  • 第三章 PET图像及灰度共生矩阵19-27
  • 3.1 PET图像19-22
  • 3.1.1 PET/CT检查的设备19-20
  • 3.1.2 PET图像的获取20-21
  • 3.1.3 PET图像预处理21-22
  • 3.2 灰度共生矩阵22-24
  • 3.2.1 灰度共生矩阵原理22-23
  • 3.2.2 提取PET图像灰度共生矩阵值23-24
  • 3.3 本章小结24-27
  • 第四章 PET图像纹理特征分析的肿瘤异质性研究27-43
  • 4.1 治疗前原发肿瘤与淋巴肿瘤的异质性分析27-39
  • 4.1.1 治疗前原发肿瘤与淋巴肿瘤的特征值比较27-29
  • 4.1.2 治疗前原发肿瘤和淋巴肿瘤特征值的相关性29-39
  • 4.2 治疗后原发肿瘤与淋巴肿瘤的异质性分析39-40
  • 4.3 治疗前、后原发肿瘤与淋巴结肿瘤异质性分析40-41
  • 4.4 本章小结41-43
  • 第五章 总结与展望43-45
  • 5.1 本文的工作总结43-44
  • 5.2 下一步的工作展望44-45
  • 参考文献45-51
  • 附录51-53
  • 致谢53

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