【摘要】：肺高壓是一種在嬰幼兒中具有高發(fā)病率和高死亡率的疾病。目前肺高壓診斷的金標(biāo)準(zhǔn)是右心導(dǎo)管介入測量,但這是一種價格高昂且有創(chuàng)的方法,對于年齡較小的嬰幼兒有較高的風(fēng)險。目前臨床上常用的無創(chuàng)檢查方法是根據(jù)多普勒超聲估計肺動脈壓力,但采用此方法估計得到的肺動脈收縮壓的特異性只有56%。單心室是一種會導(dǎo)致患兒肺循環(huán)血流量較少的復(fù)雜先天性心臟病。臨床治療單心室常用的姑息手術(shù)的第一步是體肺分流術(shù),但是由于個體差異以及橋接血管方案多樣,手術(shù)方案更多依賴于主刀醫(yī)生的經(jīng)驗,因而缺乏對患者術(shù)后效果的評估。本文主要包含三部分。第一個工作利用計算機斷層成像血管造影(CTA)診斷嬰幼兒肺高壓病情。研究數(shù)據(jù)來自廣東省人民醫(yī)院收集的142例嬰幼兒病例,首先從CTA影像中提取肺動脈直徑、升主動脈直徑等特征并對其進行校正,然后根據(jù)提取的特征與肺動脈平均壓的關(guān)系對特征進行篩選、組合,最后根據(jù)篩選出的特征訓(xùn)練隨機森林和支持向量機分類器,分別得到可以篩查重度肺高壓的模型。第二個工作是從上述數(shù)據(jù)中選出肺動脈和右心室影像清晰的肺高壓病例,從中提取出右心室容積、肺動脈干和左右肺動脈容積、橫截面積及血管長度等特征并采用遞歸特征消除的方法進行特征選擇,訓(xùn)練多元線性回歸模型和多層感知器模型對肺動脈壓力進行估計。最后一部分工作是對單心室患者的分流手術(shù)方案的優(yōu)選。這里首先根據(jù)單心室患者特有的體肺循環(huán)系統(tǒng),搭建出在突出重點關(guān)注的血管的情況下,最大限度簡化的集中參數(shù)模型。在求解集中參數(shù)模型元件參數(shù)時,首先采用從CTA影像中提取中心線,得到最關(guān)注的主動脈和肺動脈的血管阻力、順應(yīng)性和血液的流動慣量,然后利用系統(tǒng)辨識求解體循環(huán)外周血管參數(shù),最后利用肺總阻力求解肺循環(huán)其它元件參數(shù)。利用隨機森林分類器并選取最優(yōu)的特征組合,對重度肺高壓篩查的準(zhǔn)確率為0.87,敏感性為0.89,特異性為0.87,AUC值為0.90。在多元線性回歸模型中采用最優(yōu)的特征組合,模型估計肺動脈平均壓的測試集均方根誤差約為13.26mmHg,調(diào)值決定系數(shù)約為0.0316,約57%的估計值與右心導(dǎo)管測得的肺動脈平均壓之間的誤差小于10mmHg。研究結(jié)果表明,采用CTA影像無創(chuàng)篩查、診斷嬰幼兒肺高壓是一種較為可行的方法。根據(jù)文中得到的單心室集中參數(shù)模型,就可以根據(jù)不同手術(shù)方案,計算出分流率等術(shù)后指標(biāo),為醫(yī)生術(shù)前確定最合適的手術(shù)方案提供參考。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R725.4

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本文編號：2624176