冠狀動脈樹三維骨架重建方法的研究.pdf

1、冠心病是目前危害人類健康的首要疾病之一.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)".血管的三維重構(gòu)技術(shù)不僅能為醫(yī)生提供形象、直觀的三維血管形狀圖像,而且可以輔助測量血管的有關(guān)參數(shù)(如直徑大小、血管長度和截面積等),從而有助于冠心病的診斷和治療.因此基于單而冠脈造影圖像重建冠狀動脈的三維骨架具有很好的臨床意義和很高的應(yīng)用價(jià)值,目前已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn).該文采用數(shù)字圖像分析的方法,從兩幅不同角度的單面冠脈造影

2、圖像中提取冠狀動脈樹的三維信息,重建冠狀動脈樹的三維骨架,輔助冠心病的診治.該文的研究內(nèi)容主要包括:◆闡述冠脈造影系統(tǒng)的成像原理,研究冠心病嚴(yán)重程度的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),并說明二維定量分析的局限性和三維定量分析的意義.◆根據(jù)透視投影原理建立冠脈造影系統(tǒng)的投影模型,推導(dǎo)兩幅不同角度的造影圖像之間的幾何變換關(guān)系,建立重建三維冠狀動脈樹的理論模型.◆推導(dǎo)空間點(diǎn)的三維重建方法,并對其重建誤差進(jìn)行了分析.◆研究骨架樹特征點(diǎn)的自動識別方法,分割二維骨架樹,采

3、用"有向二叉樹"描述冠狀動脈樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).◆綜合利用拓?fù)浼s束和外極線約束匹配二維骨架樹的分支點(diǎn)和端點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)兩幅造影圖像上血管段的匹配.◆通過優(yōu)化幾何變換矩陣,提高匹配精度,并對血管段的象素點(diǎn)進(jìn)行匹配、插值等處理,最后成功地實(shí)現(xiàn)了冠脈樹三維骨架的重建.◆運(yùn)用面向?qū)ο笏枷雱?chuàng)建可重用圖形類COpenGL,顯示冠狀動脈樹三維骨架.◆分別利用冠狀動脈樹模型和臨床單面冠脈造影圖像進(jìn)行三維骨架的重建實(shí)驗(yàn),對重建結(jié)果的二維投影誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并分析了