發(fā)布時間：2020-10-30 08:59

　　 隨著人工智能和數(shù)字圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展,越來越多的領(lǐng)域?qū)⑦@些技術(shù)與傳統(tǒng)的應用相結(jié)合,以推動其自身的發(fā)展。醫(yī)學影像技術(shù)發(fā)展至今,也演變出了各種的成像技術(shù),如血管攝影、心血管造影術(shù)、電腦斷層掃描、乳房攝影術(shù)、光學相干斷層掃描、核磁共振成像、醫(yī)學超音波等成像技術(shù)。這些成像技術(shù)能夠直觀的反應出人體的病變情況,為醫(yī)生的診斷和治療提供非常直觀的參考,給人類的健康帶來不可磨滅的功勞。在醫(yī)療領(lǐng)域中,我們可以通過冠狀動脈造影技術(shù)呈現(xiàn)出冠狀動脈外部的情況,同時采用光學相干斷層掃描技術(shù)呈現(xiàn)出血管內(nèi)部的情況。可是光學相干斷層掃描獲取的腔內(nèi)信息,無法在冠狀動脈造影圖像上找出對應的位置。為了達到更好的治療效果,需要將冠狀動脈造影圖像與光學相干斷層掃描圖像進行配準。本論文采用光學相干斷層掃描和血管造影術(shù)兩種成像技術(shù),針對血管內(nèi)光學相干斷層掃描與冠脈造影之間的配準問題展開研究。論文首先從光學角度出發(fā),闡述了光學相干斷層掃描技術(shù)和冠狀動脈造影技術(shù)。然后通過算法找尋光學相干斷層掃描圖像上導絲的標記點,再計算導絲的回拉速度匹配找到冠脈造影圖像的對應幀。最后,利用軟件平臺將研究結(jié)果可視化,并針對目前的研究情況,總結(jié)展望。該研究的第一個難點,冠脈造影圖像上的標記點檢測。本文提出了一種基于血管中心線提取--導管找尋--標記點檢測的方法。此方法將冠狀動脈造影圖像的血管中心線和血管內(nèi)導管的準確檢測作為先決條件,這對后續(xù)標記點的正確檢測起到非常重要的作用。該研究的第二個難點,光學相干斷層掃描圖像與冠狀動脈造影圖像的配準。目前使用的方法,是已知導管的回拉速度,結(jié)合算法,找到對應于冠狀動脈造影圖像上標記點坐標的光學相干斷層掃描圖像幀數(shù)。論文中增加了可視化軟件開發(fā)部分,該軟件可以通過界面交互選取目標血管,將通過算法檢測到的標記點動態(tài)展示,產(chǎn)生了實際應用價值。
【學位單位】：陜西師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R312;TP391.41
【部分圖文】：

與ＣＡＧ相比，ＯＣＴ成像系統(tǒng)空間分辨率高，能夠更好的分辨血管內(nèi)易損斑塊、??纖維斑塊、鈣化斑塊等成分。但是ＯＣＴ也存在對組織的穿透力較低（ｌ￣３ｍｍ），??無法準確地測量斑塊的厚度及大小的自身缺陷。下圖１－１為ＣＡＧ圖和ＯＣＴ截面??圖的采集效果。????圖１－１冠狀動脈圖片（左）和ＯＣＴ技術(shù)獲取的血管截面圖（右）??Ｆｉｇ．?１－１?ｃｏｒｏｎａｒｙ?ａｒｔｅｉｙ?ｉｍａｇｅ?（ｌｅｆｔ）?ａｎｄ?ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｂｔａｉｎｅｄ?ｂｙ?ＯＣＴ?ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ?（ｒｉｇｈｔ）??簡而言之，光學相干斷層掃描技術(shù)能正確的體現(xiàn)血管內(nèi)腔的詳細情況�？墒�??在光學相干斷層掃描之后，獲取的腔內(nèi)信息將不能很好的在造影圖像上找出準確??的位置。二者的配準，可以直觀的看到同一血管的同一位置，血管里（腔內(nèi)影像，??此處指ＯＣＴ圖像）和血管外（冠狀動脈造影圖像）兩個視角的實時圖像。因此進??行血管內(nèi)光學相干斷層掃描與冠脈造影之間配準問題的研宄，才能達到更加的治??療效果。??１．２研究路線??１．２．１國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析??該問題的研宄屬于一系列相關(guān)問題的研宄，包括冠脈造影圖像的去噪，造影??圖像中血管的增強、血管的分割、血管的中心線提取。同時還包括冠脈造影影像??中的血管的跟蹤，以及標記點（位于導管探頭處）的檢測。在醫(yī)療影像中準確的顯示??相關(guān)信息是非常重要的。??２??

血管造影系統(tǒng)由機架、Ｃ型臂、Ｘ射線管組件和平板探測器、患者檢查床、高??壓發(fā)生器、監(jiān)視器及其懸掛系統(tǒng)、控制臺等組成，用于普通Ｘ射線檢查、血管造??影檢查和介入治療。下圖２－１為手術(shù)室的實景。??ｊｊｆ??圖２－１導管室（左）和導管室外設(shè)有監(jiān)視器的控制臺（右）陽??Ｆｉｇ．?２－１?ｃａｔｈｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ?ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ?（ｌｅｆｔ）?ａｎｄ?ｃｏｎｔｒｏｌ－ｓｔａｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｍｏｎｉｔｏｒｓ?ｏｕｔｓｉｄｅ?ｔｈｅ?ｃａｔｈｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ??ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ?（ｒｉｇｈｔ）（１９Ｊ??通常用于該檢查的設(shè)備包括射線照相臺，一個或兩個Ｘ射線管和位于檢查室??中的類似電視的監(jiān)視器。將Ｘ射線轉(zhuǎn)換成視頻圖像的熒光檢查用于觀察和指導手??術(shù)的進展。視頻由Ｘ光機和檢測器產(chǎn)生，該檢測器懸掛在患者躺在其上的桌子上。??用于血管造影術(shù)的導管是長的塑料管，其厚度與一條意大利面條一樣厚。??２．３血管造影術(shù)的新發(fā)展??２．３．１?ＣＴ血管造影在心血管疾病診斷中的臨床應用??ＭＳＣＴ?（多探測器ＣＴ或多排螺旋ＣＴ）開辟了?ＣＴ發(fā)展史上的時代。從１９９２??年出現(xiàn)雙排螺旋ＣＴ的隨后幾年，ＭＳＣＴ經(jīng)歷了快速發(fā)展，從早期１６排和６４排??ＣＴ的廣泛應用，近來還出現(xiàn)２５６排和３２０排的螺旋ＣＴ掃描儀。在許多心血管系??統(tǒng)疾病的診斷方面，ＭＳＣＴ血管造影表現(xiàn)出優(yōu)于有創(chuàng)的明顯優(yōu)勢，廣泛應用于頸??９??

冠脈造影是評估冠脈解剖結(jié)構(gòu)、指導經(jīng)皮冠脈介入治療的傳統(tǒng)成像方式。，冠脈造影的二維管腔影像并不能反映血管壁情況，也無法評估血管大小、特點和支架置入效果。采用腔內(nèi)影像學檢查手段，可得到冠脈內(nèi)的影像，在過程中給優(yōu)化支架置入和減少支架相關(guān)問題提供更多寶貴信息。光學相干斷描技術(shù)是一種腔內(nèi)影像技術(shù)，因為其分辨率高，被譽為“光學活檢”。ＯＣＴ對指導ＰＣＩ手術(shù)，檢測分析斑塊和隨訪患者，有著極為重要的意義。??．１腔內(nèi)影像技術(shù)??冠狀動脈腔內(nèi)影像學技術(shù)，發(fā)展迅速，是臨床和基礎(chǔ)研宄持續(xù)探索的熱點。現(xiàn)有的腔內(nèi)影像學技術(shù)，例如血管內(nèi)超聲（ｉｎｔｒａｖａｓｃｕｌａｒ?ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ，ＩＶＵＳ）被稱為“低倍鏡”，ＯＣＴ被稱為“高倍鏡”。??
【參考文獻】

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本文編號：2862251