心臟及興趣區(qū)域的四維可視化系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著影像學(xué)診斷技術(shù)的不斷進(jìn)步,四維無(wú)創(chuàng)診療方法對(duì)心臟及局部血管的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行四維動(dòng)態(tài)仿真,能夠真實(shí)清晰地再現(xiàn)病人心臟及冠狀動(dòng)脈的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。其中局部感興趣區(qū)域的可視化可以直觀顯示心臟局部血管狹窄的情況,還原局部冠狀動(dòng)脈運(yùn)動(dòng)規(guī)律和立體結(jié)構(gòu),動(dòng)態(tài)地觀察局部冠狀動(dòng)脈是否為粥樣硬化引起的管腔狹窄,準(zhǔn)確地定位硬化血管位置,排除與冠心病病癥類似的其他疾病。
　　傳統(tǒng)冠心病診療方法的局限性使冠心病的診斷經(jīng)常產(chǎn)生誤診,誤診或漏診的主要原因是診療醫(yī)師

2、對(duì)類似冠心病的病癥不能準(zhǔn)確排除所致。而傳統(tǒng)的心電圖檢查只能反映心臟電興奮過(guò)程,不能實(shí)時(shí)反映心臟搏動(dòng)功能以及局部冠狀動(dòng)脈粥樣硬化或心肌缺血,在確診冠心病上有一定局限性。
　　為了克服二維醫(yī)學(xué)圖像和三維重建不能實(shí)時(shí)、多方位和多角度地觀察心臟運(yùn)動(dòng)形態(tài)的不足,提出一種全新的四維仿真解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)心肌及心血管系統(tǒng)的三維動(dòng)態(tài)顯示。通過(guò)多排螺旋CT的回顧性心電門控技術(shù)可以獲得連續(xù)時(shí)段的心臟圖像數(shù)據(jù)集。在VR(volume rendering)建

3、?；A(chǔ)上附加時(shí)間分辨率實(shí)現(xiàn)心臟多時(shí)相數(shù)據(jù)集的四維動(dòng)態(tài)顯示。實(shí)驗(yàn)完成了心臟的四維顯示及局部心血管系統(tǒng)的四維可視化。通過(guò)結(jié)果發(fā)現(xiàn)四維容積重現(xiàn)適合還原心肌運(yùn)動(dòng)形態(tài),為醫(yī)生提供逼真的四維視覺(jué)體驗(yàn),在算法中借助線性八叉樹原理將感興趣體積VOI(Volume of Interest)離散成體素,利用感興趣體積內(nèi)、外體素序列的標(biāo)志位,尋找并獲得感興趣體積的體素集合,初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明結(jié)合八叉樹算法縮短了預(yù)處理計(jì)算梯度的時(shí)間,節(jié)省了梯度存儲(chǔ)所需的空間。<

4、br>　　除此之外通過(guò)64排螺旋CT(MDCT,multi–detectorrow computed tomography)的回顧性心電門控技術(shù)獲得連續(xù)時(shí)段的心臟圖像數(shù)據(jù)集,結(jié)合容積重現(xiàn)(VR,volume rendering)技術(shù)生成多時(shí)相心臟三維體數(shù)據(jù)集,從而獲取這些三維數(shù)據(jù)集的最大密度投影(MIP,maximum-intensity projection),最后為VR和MIP附加時(shí)間分辨率實(shí)現(xiàn)心臟多時(shí)相數(shù)據(jù)集的讀取和四維動(dòng)態(tài)顯示。