基于雙平面投影的血管三維重建研究.pdf

1、動脈硬化癥(atherosclerosis，ATS)特別是心腦血管的動脈硬化病變是嚴(yán)重威脅人類健康的主要疾病之一，動脈硬化癥的診斷和治療都依賴于血管狹窄的位置，程度等信息的獲得。三維重建可以得到血管的整體結(jié)構(gòu)，通過察看血管截面的半徑，狹窄率，狹窄長度等來幫助醫(yī)生對血管進(jìn)行狹窄輔助診斷。因此，血管的三維重建具有很好的臨床意義和應(yīng)用價值，成為了國內(nèi)外研究的熱點。 本文對雙平面血管三維重建進(jìn)行了研究，首先提取血管圖像二維信息(血管骨架

2、、血管邊緣和直徑)，再由二維骨架重建血管三維骨架樹，最后在三維骨架樹上重建血管截面。研究內(nèi)容主要包括： 1、在二維信息提取中，提出了基于自適應(yīng)圓模板跟蹤和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)相結(jié)合的方法。該方法首先根據(jù)圓模板灰度和最小準(zhǔn)則確定血管中心線，然后用垂線微分方法得到粗糙的血管區(qū)域，再利用形態(tài)學(xué)進(jìn)行平滑，從而提取血管區(qū)域，最后采用基于最大圓盤的形態(tài)學(xué)方法細(xì)化血管區(qū)域得到血管骨架，并且用垂線相交法來確定血管的邊緣和血管的半徑。 2、在血管三

3、維骨架樹的重建中，采用二叉樹和鏈表相結(jié)合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲血管骨架，方便于立體匹配的工作。對于立體匹配，提出了適合于血管樹結(jié)構(gòu)的線段匹配和基于epipolar線的點匹配相結(jié)合的方法，并且采用簡化的可變形血管模型來優(yōu)化血管段骨架。仿真實驗和真實的血管重建后的結(jié)果表明該方法取得了比較好的效果。 3、在血管的三維重建與狹窄輔助診斷中，采用小圓臺模型來重建骨架樹上的相鄰兩點之間的血管段，并介紹了狹窄率、狹窄長度、狹窄體積等參數(shù)的計算方法。