本文關(guān)鍵詞：基于B超圖像的頸動(dòng)脈血管管壁搏動(dòng)位移檢測(cè)

  更多相關(guān)文章： 血管壁搏動(dòng) 位移曲線 斑點(diǎn)追蹤 光流場(chǎng)

【摘要】：隨著心腦血管疾病的發(fā)病率、致殘率和致死率的逐年增多。目前,動(dòng)脈粥樣硬化作為這類疾病共同的病理基礎(chǔ),定量分析血管壁僵硬度對(duì)這種類型疾病的影響已經(jīng)成為了一個(gè)熱點(diǎn)。臨床實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)在許多腦血管疾病發(fā)病前期,一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)動(dòng)脈直徑會(huì)發(fā)生明顯變化直接導(dǎo)致血管壁的彈性減弱。因此,血管管壁搏動(dòng)位移可被作為診斷心腦血管疾病的重要指標(biāo),也可用于診斷和預(yù)測(cè)心率衰竭、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化等疾病。臨床超聲診斷是一種無(wú)創(chuàng)、廉價(jià)、快捷有效的技術(shù),具有操作簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便等特點(diǎn),且對(duì)檢測(cè)條件和環(huán)境沒(méi)有嚴(yán)格要求,是用于檢測(cè)頸動(dòng)脈血管壁搏動(dòng)的主要方法之一。常見(jiàn)用于檢測(cè)血管壁搏動(dòng)位移的超聲圖像包括B模型(B-MODE)、M模型(M-MODE)、回聲跟蹤(ECHO-TRACKING)等。其中,B超可用于較為準(zhǔn)確、直觀地提取血管壁,常用于相關(guān)研究和臨床檢測(cè)。斑點(diǎn)追蹤(Speckle Trackin g)法是基于B超圖像計(jì)算血管壁搏動(dòng)位移較為經(jīng)典的方法,該方法主要是通過(guò)提取頸動(dòng)脈血管壁,利用歸一化互相關(guān)匹配算法計(jì)算不同時(shí)刻血管壁的相似度系數(shù),并根據(jù)該系數(shù)估算出血管壁搏動(dòng)位移量。但是,由于上述算法對(duì)提取的血管壁大小有一定要求,且無(wú)法檢測(cè)頸動(dòng)脈任意位置處的血管壁搏動(dòng)情況。目前,由Bruce D.Lucas和Takeo Kanade提出的Lucas-Kanade光流算法可計(jì)算圖像間像素點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)位移量,該方法是一種兩幀差分的光流估計(jì)算法,通過(guò)評(píng)估兩幅圖像之間的變形,計(jì)算這兩幀在時(shí)間t到t+δt之間每個(gè)像素點(diǎn)位置的移動(dòng),已被用于評(píng)估圖像間的像素點(diǎn)變化。與斑點(diǎn)追蹤法相比,光流場(chǎng)法可計(jì)算頸動(dòng)脈任意區(qū)域的管壁搏動(dòng),還可估計(jì)二維圖像的瞬時(shí)圖像速率或離散圖像轉(zhuǎn)移(即可看到每個(gè)像素點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向)；但是由于臨床圖片的最大位移曲線都是未知的,所以需要建立一個(gè)理論模型作參考；通過(guò)理論的位移曲線分析兩種算法的效果,并且獲得每種算法的固有誤差。為了對(duì)比論證光流場(chǎng)和斑點(diǎn)追蹤基于臨床B超圖像檢測(cè)頸動(dòng)脈血管血管壁搏動(dòng)位移的有效性,本文分別利用上述方法對(duì)頸動(dòng)脈仿真B超圖像與臨床采集圖像進(jìn)行處理,并采用一組理論圖像作為參考圖像和一組臨床圖像作為浮動(dòng)圖像,定量分析兩者的結(jié)果。本文采用光流場(chǎng)方法與傳統(tǒng)斑點(diǎn)追蹤方法提取血管壁搏動(dòng)位移曲線,為了驗(yàn)證方法的有效性進(jìn)行了一系列的仿真和臨床實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以減小臨床上的誤差,同時(shí)也證明了光流法的有效性。本文實(shí)驗(yàn)可以為早期的臨床診斷提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：血管壁搏動(dòng) 位移曲線 斑點(diǎn)追蹤 光流場(chǎng)
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41;R743;R445.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究目的和意義9-10
• 1.2 研究背景10-12
• 1.3 血管壁搏動(dòng)位移檢測(cè)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 論文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)13-17
• 1.4.1 論文的主要工作13-14
• 1.4.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)14-17
• 第二章 方法原理17-37
• 2.1 斑點(diǎn)追蹤的原理17-19
• 2.2 光流場(chǎng)的原理19-24
• 2.2.1 光流場(chǎng)的分類21-22
• 2.2.2 Lucas-Kanade算法22-24
• 2.3 基于Field Ⅱ的頸動(dòng)脈血管壁搏動(dòng)仿真方法24-37
• 2.3.1 超聲成像的原理24-27
• 2.3.2 Field Ⅱ仿真原理27-30
• 2.3.3 頸動(dòng)脈血管壁搏動(dòng)仿真方法30-37
• 第三章 實(shí)驗(yàn)37-49
• 3.1 仿真實(shí)驗(yàn)37-45
• 3.1.1 頸動(dòng)脈血管B超掃描圖像序列仿真37-40
• 3.1.2 基于斑點(diǎn)追蹤的血管壁搏動(dòng)位移提取40-42
• 3.1.3 基于光流場(chǎng)的血管壁搏動(dòng)位移提取42-43
• 3.1.4 兩種方法分析比較43-45
• 3.2 臨床實(shí)驗(yàn)45-49
• 第四章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論49-59
• 4.1 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果49-55
• 4.1.1 斑點(diǎn)追蹤的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析49-52
• 4.1.2 光流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析52-54
• 4.1.3 兩者誤差比較54-55
• 4.2 臨床實(shí)驗(yàn)結(jié)果55-59
• 4.2.1 斑點(diǎn)追蹤的血管壁搏動(dòng)位移56
• 4.2.2 光流場(chǎng)的血管壁搏動(dòng)位移56-57
• 4.2.3 兩種方法的分析結(jié)果57-59
• 第五章 總結(jié)和下一步工作59-61
• 5.1 全文總結(jié)59-60
• 5.2 下一步工作60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65

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