基于冠狀動脈造影圖像序列的心臟及血管運動估計的研究.pdf

1、冠狀動脈是供應(yīng)心臟血液的血管,冠心病是危害人類健康的"第一殺手".冠狀動脈造影圖像是目前臨床廣泛采用的診斷和治療冠心病的主要依據(jù)之一.造影圖像序列展示了心臟搏動時的血管變形和心臟的供血功能等動態(tài)信息.冠脈分布于心臟的表面,因此冠脈的運動可反映心臟本身的運動.那么通過研究冠脈的運動就可診斷與運動有關(guān)的心臟疾病,分析冠脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)理.因此基于單面造影圖像序列的冠狀動脈運動分析具有很好的臨床應(yīng)用價值,目前已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的熱點.該文運

2、用計算機(jī)視覺和數(shù)字圖像處理的方法,分析冠狀動脈造影圖像序列,獲得心動周期中心室和冠狀動脈的形態(tài)和運動信息,對心臟運動進(jìn)行準(zhǔn)確的估計與解釋,輔助診斷冠心病或其它心臟疾病.該文的研究內(nèi)容主要包括:1.冠狀動脈病變與心臟運動功能相關(guān)性的分析根據(jù)冠狀動脈的結(jié)構(gòu)及其循環(huán)特點,分析了冠狀動脈病變與心臟運動功能異常的相關(guān)性,從而說明基于冠狀動脈造影圖像序列的血管運動分析的意義.2.冠狀動脈的二維運動分析該文分別采用光流法和彈性配準(zhǔn)的方法對單面冠脈造影

3、圖像序列進(jìn)行了分析,得到心動周期中動脈骨架樹上各點的二維運動向量及相關(guān)的運動參數(shù).3.冠狀動脈的三維運動特征提取實際的心臟和血管運動是三維的,非剛性的,且具有空間和時間的不均勻性,因此為了得到對心臟運動的正確分析,需進(jìn)行血管的三維運動估計.該文采用同時在兩個角度拍攝的單面冠狀動脈造影圖像序列,將冠脈的三維重建和運動估計結(jié)合起來進(jìn)行,得到對冠脈樹的結(jié)構(gòu)、形態(tài)及運動的全面描述.4.基于知識的冠狀動脈運動分析該文首先根據(jù)血管二維和三維運動估計

4、結(jié)果,計算出有臨床參考價值的運動參數(shù),然后根據(jù)心臟運動的先驗知識實現(xiàn)對心動周期中血管樹2D/3D運動的定性解釋,將運動估計的數(shù)字結(jié)果轉(zhuǎn)化成用符號表示的運動描述,便于醫(yī)生的觀察和分析.5.建立心臟的三維運動模型該文根據(jù)非剛性體運動分析理論,建立了三維心臟運動模型,用一種層次化的方式來表述心臟復(fù)雜的運動行為.并采用基于層次分解的參數(shù)估計算法,將復(fù)雜的運動估計問題轉(zhuǎn)化成多個精確定義的、簡單的估計步驟來完成,從而計算出各運動組成部分的參數(shù),得到