心臟可視化研究及其在量化分析中的應(yīng)用.pdf

1、心臟是人體循環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)力泵，具有泵血出心和引血回心的功能，對(duì)全身的血氧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)、細(xì)胞維持正常功能和代謝有重要的作用。中國(guó)心血管病的死亡率占城鄉(xiāng)居民總死亡原因的首位，且患病率仍處于持續(xù)上升階段。心臟疾病的早期診斷、進(jìn)展檢測(cè)、早期治療對(duì)挽救患者生命、提高生命質(zhì)量具有重要的意義。心臟醫(yī)學(xué)圖像的可視化是聯(lián)系醫(yī)學(xué)影像和形態(tài)學(xué)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的橋梁，能夠幫助人們發(fā)現(xiàn)醫(yī)學(xué)規(guī)律、解釋醫(yī)學(xué)現(xiàn)象、解決醫(yī)學(xué)問題。同時(shí)可視化技術(shù)也是知識(shí)傳承的有效方式，能夠?qū)?/p>

2、現(xiàn)有的知識(shí)賦予心臟可視化模型上，在醫(yī)學(xué)的教學(xué)、臨床輔助診斷、臨床影像大數(shù)據(jù)分析、手術(shù)規(guī)劃導(dǎo)航、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、藥物研發(fā)中可有廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文以心臟可視化為研究方向，在深化心臟可視化模型的細(xì)致程度，建立符合解剖特點(diǎn)的可視化形式，及可視化在細(xì)微病灶上的聚焦作用等方面，結(jié)合心臟解剖進(jìn)行了探討，建立了一系列的可視化模型、面向臨床應(yīng)用的可視化方法并開發(fā)了心血管影像分析可視化分析軟件系統(tǒng)，用于輔助臨床醫(yī)學(xué)影像的可視化量化分析。

3、　　本文的研究成果包括：
　　1.建立了真實(shí)人體心臟高精度的三維可視化解剖模型，包括24個(gè)解剖結(jié)構(gòu)，并首次建立了原位的人體心臟的纖維骨架及附著瓣膜（二尖瓣、三尖瓣、主動(dòng)脈瓣、肺動(dòng)脈瓣）的三維模型，深化了心臟可視模型的細(xì)致程度，為心臟醫(yī)學(xué)影像分析及心腔內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　2.建立了的瓣膜平面及相互之間的數(shù)學(xué)上的幾何變換關(guān)系矩陣，并用于臨床CTA圖像瓣膜平面的快速構(gòu)建中，構(gòu)建了心臟瓣膜的可視化平面，有助于解決動(dòng)態(tài)

4、可視化量化分析中平面選擇的一致性問題。
　　3.構(gòu)建了冠狀動(dòng)脈血管壁的可視化量化分析方法—— Voxel-map，該方法克服了CTA圖像通過人眼難以確定血管壁邊界的困難，將對(duì)斑塊的識(shí)別和分析聚焦在冠狀動(dòng)脈血管壁上，從而有效排除相鄰區(qū)域內(nèi)相近CT值對(duì)斑塊分析的影響，有助于提高斑塊量化分析準(zhǔn)確性。
　　4.建立了冠狀動(dòng)脈樹形結(jié)構(gòu)的心血管影像可視化分析軟件系統(tǒng)，用于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的可視化量化分析。該軟件能夠自動(dòng)提取細(xì)微病灶特