發(fā)布時間：2018-02-24 02:30

  本文關(guān)鍵詞： 冠脈造影三維重建 DICOM 模糊聚類 蟻群算法 外極線匹配　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：醫(yī)學(xué)是聯(lián)系一個國家國民身心健康的核心學(xué)科,體現(xiàn)著國家的基礎(chǔ)生活標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)志著國家的綜合國力。而近些年隨著日常飲食質(zhì)量提升和人均壽命增加,我國正在進(jìn)入老齡化階段,心血管疾病已成為第一慢性疾病,影響千萬家庭的幸福,其研究工作迎來巨大挑戰(zhàn)。冠脈造影是治療心血管疾病的重要手段,它的原理是通過向人體的冠狀動脈中注入一種無害的造影劑,這種造影劑可以在特殊的觀察設(shè)備中清晰顯影。冠脈造影是診斷心血管疾病的重要手段之一,無論是在安全性還是在成像效果上,都已經(jīng)成為臨床上的“金標(biāo)準(zhǔn)”。冠脈造影的三維重建是一個跨學(xué)科的研究領(lǐng)域,是醫(yī)療影像可視化研究的關(guān)鍵,它將得到的造影注入圖像序列,以人體組織和構(gòu)造的形式立體的呈現(xiàn)出來,從而輔助醫(yī)療人員全方位,多角度的觀察病灶,有效便捷的進(jìn)行疾病診斷。冠脈造影圖像因為其本身成像的特殊性存在著分析上的困難。首先需要自主實現(xiàn)針對DICOM格式文件的解析與讀取,接著由于血管組織較為細(xì)微,不易觀察,分割后圖像與中心線的誤差影響到后期重建,需要設(shè)計并實現(xiàn)一種針對其特殊性的算法,最后針對二維點數(shù)據(jù),如何運用幾何變換的關(guān)系得到三維點坐標(biāo)也是一大難題。本次研究將立足于現(xiàn)有技術(shù),在掌握冠脈造影的成像原理和圖像基本參數(shù)的基礎(chǔ)上,首先學(xué)習(xí)DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn),了解其格式與各部分代表的含義,完成圖像的解析與讀取。其次學(xué)習(xí)并實現(xiàn)多種分割算法,通過調(diào)整參數(shù)來比較這些算法的優(yōu)劣,為之后實現(xiàn)基于模糊聚類的蟻群算法打下基礎(chǔ)。接著針對冠脈造影圖像的精準(zhǔn)分割,提出并實現(xiàn)基于模糊聚類的蟻群算法,最后利用數(shù)學(xué)關(guān)系推導(dǎo)二維點到三維點的轉(zhuǎn)換,完成基于外極線匹配原理的血管段和特征點匹配。最終完成圖像的三維重建。冠脈造影圖像的三維重建技術(shù)能夠在計算機(jī)輔助診斷方面提供更細(xì)致的圖像分析,描述更精確地血管形態(tài),從而為疾病的診斷提供更有效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和診斷信息。在醫(yī)學(xué)教學(xué)方面,可以幫助缺乏經(jīng)驗的醫(yī)生或?qū)W生全面了解血管的構(gòu)造和特征,從而更有效的學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)知識。
[Abstract]:Medicine is a core subject to contact a national mental health, reflects the country's basic living standards, marking the country's comprehensive national strength. And in recent years with the diet quality improvement and increase life expectancy, China is entering the aging stage, cardiovascular disease has become the chronic disease affecting millions of family happiness, the study work to usher in a huge challenge. Coronary angiography is an important means for the treatment of cardiovascular disease, its principle is through the injection of a contrast agent harmless to the human body in the coronary arteries, the contrast agent can be observed in the special equipment in clear imaging. Coronary angiography is one of the important means for the diagnosis of cardiovascular diseases, both in safety or in the imaging effect, has become clinically "gold standard". The 3D reconstruction of coronary angiography is an interdisciplinary research field, is the medical image The key of visualization research, it will be injected into the image sequence obtained by contrast, human tissue and structure form of stereo picture, to assist medical personnel all-round, multi angle observation of lesions, effective and convenient to diagnose the disease. Coronary angiography image because of the characteristics of the imaging analysis on difficulties exist. First need to realize to read DICOM file format parsing, then the vascular tissue is more subtle, not easy to observe, segmentation error image and the center line of the influence to the later reconstruction, need to design and implement an algorithm according to its particularity, the two-dimensional point data, the relationship between how to use geometric transform from 3D point coordinate is a major problem. This study will be based on the existing technology, based on mastering the coronary angiography imaging principle and the basic parameters of the image, first of all to learn DICOM3.0 Understand the format and standard, each part of the meaning of image analysis and reading. Secondly, learn and achieve a variety of segmentation algorithms to compare these algorithms by adjusting the parameters of the pros and cons of to lay the foundation for the achievement of the ant colony algorithm based on fuzzy clustering. Then the accurate segmentation coronary angiographic images, propose and realize ant colony the algorithm based on fuzzy clustering, finally using mathematical relations of 2D point conversion to 3D points, matching feature points and segments of epipolar line matching. Based on the principle of complete 3D reconstruction image. 3D reconstruction images of coronary angiography can provide more detailed image analysis in computer aided diagnosis, description precise vascular morphology, so as to provide basic data and diagnostic information is more effective for the diagnosis of the disease. In the medical teaching, can help the inexperienced doctors Or students can fully understand the structure and characteristics of blood vessels, so that they can learn medical knowledge more effectively.

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R816.2;TP391.41

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本文編號：1528538