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1、冠心病是目前危害人類健康的首要疾病,冠脈造影圖像是臨床診治冠心病的主要依據(jù)之一,被稱為診斷冠心病的"金標(biāo)準(zhǔn)".X射線造影成像的最大缺陷在于把血管三維空間結(jié)構(gòu)重疊到二維圖像上,即投影成像.由于透視投影成像導(dǎo)致的血管重疊和投影縮短會(huì)引起血管狹窄估計(jì)及支架選擇和放置錯(cuò)誤,而血管重疊和投影縮短與造影角度的選擇有關(guān).本文在冠狀動(dòng)脈樹三維重建的基礎(chǔ)上,研究了冠狀動(dòng)脈樹中感興趣血管段最佳視角的計(jì)算方法,感興趣血管段在最佳視角下的定量分析能有效地提高其
2、臨床醫(yī)學(xué)參數(shù)的測(cè)量精度,用于指導(dǎo)介入性治療. 血管內(nèi)超聲近年來(lái)獲得了迅速發(fā)展,但是血管內(nèi)超聲在描述血管形態(tài)時(shí)缺少血管的三維幾何信息.傳統(tǒng)的血管內(nèi)超聲三維重建主要是通過(guò)把一系列的超聲圖像疊加起來(lái)形成一個(gè)直血管段,這種方法忽略了導(dǎo)管的彎曲和扭曲.本文通過(guò)血管內(nèi)超聲和冠脈造影的融合來(lái)獲得正確的超聲圖像三維重建. 本文的研究?jī)?nèi)容主要包括: 1.滿足感興趣血管段最小投影縮短的造影角度計(jì)算提出了血管段投影縮短百分比計(jì)算公式,
3、分別利用幾何法、血管投影縮短最小化法和平面擬合法來(lái)計(jì)算滿足感興趣血管段最小投影縮短的造影角度,并對(duì)這三種方法進(jìn)行了分析比較. 2.感興趣血管段最佳視角的計(jì)算提出了滿足感興趣血管段最小遮蓋的造影角度計(jì)算方法,并在滿足最小投影縮短的造影角度范圍內(nèi)尋找滿足最小遮蓋的造影角度,從而獲得感興趣血管段的最佳視角. 3.幾何變換矩陣中平移向量的優(yōu)化兩個(gè)不同角度投影坐標(biāo)系間的幾何變換矩陣是實(shí)現(xiàn)冠狀動(dòng)脈樹三維重建的關(guān)鍵,本文利用血管分支點(diǎn)
4、和端點(diǎn)來(lái)優(yōu)化幾何變換矩陣中的平移向量. 4.冠狀動(dòng)脈樹感興趣血管段最佳視角實(shí)驗(yàn)分別利用臨床冠脈造影圖像和冠狀動(dòng)脈樹實(shí)物模型造影圖像進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并通過(guò)對(duì)感興趣血管段投影縮短及遮蓋情況進(jìn)行分析來(lái)評(píng)價(jià)最佳視角計(jì)算方法的正確性. 5.血管內(nèi)超聲與冠脈造影融合初步研究本文提出了結(jié)合動(dòng)態(tài)規(guī)劃和Snake模型提取血管內(nèi)超聲圖像邊緣的方法.在對(duì)超聲圖像進(jìn)行三維重建時(shí),利用Frenet-Serret標(biāo)架確定超聲圖像各相鄰幀間的相對(duì)方位,利用
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