换一批基于中心线的气道分支自动识别与解剖标注方法
Automatic recognition and anatomical labeling of airway branches based on centerline
摘要目的:针对现有三维气道建模研究在覆盖气管、主支气管、肺叶支气管及肺段支气管的多级分支自动识别与统一解剖命名方面的不足,提出一种基于中心线的人体气道多级分支自动识别及解剖命名标注方法.方法:首先,收集 100 例患者的胸部CT数据,筛选 12 例在 Mimics 中进行三维重建并提取气道中心线.其次,经刚性配准至统一坐标系后,通过片段重组与分叉点精确定位构建标准树状拓扑结构.最后,基于各级分支分叉点等工程锚点,自近端向远端分层递归识别多级分支,结合分支的空间位置、方向和长度等几何特征,完成基于 Boyden 体系的自动命名标注,并通过拓扑与命名一致性校验修正异常结果.以影像科专家的人工解剖学判读为金标准,对提出的方法生成的解剖标签进行逐一验证.结果:12 例重建模型中多级分支均成功完成自动识别与命名,病例层面识别成功率为 100%,分支层面命名准确率亦达到 100%.该方法能够准确识别包括上叶多级分叉、下叶基底段共干及副支气管在内的多种复杂解剖模式,且能够以极低的计算资源消耗实现亚秒级的快速解剖标注.结论:该方法在有限样本条件下可实现人体气道多级分支的稳定自动识别,以及解剖命名与临床标准术语体系的精准对齐,具备较好的工程可行性和解剖可解释性,可为后续归一化通用模型构建、气道形态学分析及相关临床手术规划提供统一的解剖标签基础.
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关键词
气道中心线多级分支自动识别解剖标注三维重建airway centerlinemulti-level branchesautomatic recognitionanatomical labeling3D reconstruction
栏目名称
DOI
10.19745/j.1003-8868.2026054
发布时间
2026-05-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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