基于冠狀動(dòng)脈造影圖像序列的心臟及血管運(yùn)動(dòng)估計(jì)的研究.pdf

1、冠狀動(dòng)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(dòng)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(dòng)時(shí)的血管變形和心臟的供血功能等動(dòng)態(tài)信息.冠脈分布于心臟的表面,因此冠脈的運(yùn)動(dòng)可反映心臟本身的運(yùn)動(dòng).那么通過研究冠脈的運(yùn)動(dòng)就可診斷與運(yùn)動(dòng)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(dòng)脈運(yùn)動(dòng)分析具有很好的臨床應(yīng)用價(jià)值,目前已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn).該文運(yùn)

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

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

4、結(jié)果,計(jì)算出有臨床參考價(jià)值的運(yùn)動(dòng)參數(shù),然后根據(jù)心臟運(yùn)動(dòng)的先驗(yàn)知識(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)心動(dòng)周期中血管樹2D/3D運(yùn)動(dòng)的定性解釋,將運(yùn)動(dòng)估計(jì)的數(shù)字結(jié)果轉(zhuǎn)化成用符號(hào)表示的運(yùn)動(dòng)描述,便于醫(yī)生的觀察和分析.5.建立心臟的三維運(yùn)動(dòng)模型該文根據(jù)非剛性體運(yùn)動(dòng)分析理論,建立了三維心臟運(yùn)動(dòng)模型,用一種層次化的方式來表述心臟復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)行為.并采用基于層次分解的參數(shù)估計(jì)算法,將復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)估計(jì)問題轉(zhuǎn)化成多個(gè)精確定義的、簡(jiǎn)單的估計(jì)步驟來完成,從而計(jì)算出各運(yùn)動(dòng)組成部分的參數(shù),得到