發(fā)布時間：2020-06-19 22:54

【摘要】：重建與分割是醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域的兩個熱門方向,基于圖像的動脈血管三維重建與分割算法融合了計算機視覺、生物醫(yī)學(xué)工程、模式識別與智能處理等多個學(xué)科領(lǐng)域。其中,冠狀動脈血管的三維重建對于冠心病的診斷與治療具有十分重要的意義,通過對血管進行三維可視化處理,它能夠在一定程度上降低醫(yī)生對專業(yè)知識和臨床經(jīng)驗的依賴。根據(jù)臨床經(jīng)驗,心血管疾病的發(fā)病率和頸動脈內(nèi)中膜厚度變化有著一定的相關(guān)性,在心動周期中,對頸動脈內(nèi)中膜進行動態(tài)分割可以實時地檢測頸動脈內(nèi)中膜厚度的變化,從而可以預(yù)防或及時治療心血管疾病。本文主要分為兩部分:頸動脈內(nèi)中膜的分割,冠狀動脈的三維重建。論文介紹了頸動脈、冠狀動脈及其相關(guān)疾病的診斷方式,對比了超聲圖像、造影成像、核磁共振成像等檢測方式的異同點與適用情況,介紹了幾種常見的醫(yī)學(xué)圖像分割算法,包括水平集方法、區(qū)域生長算法、主動輪廓模型等方法。在頸動脈內(nèi)中膜的分割算法實現(xiàn)中,本文采用卡爾曼濾波-蛇算法,利用了狀態(tài)空間方程的時間一致性、卡爾曼濾波器準確實時的動態(tài)跟蹤性能,以及蛇算法在醫(yī)學(xué)圖像分割中的準確性等特點,實現(xiàn)了在整個心動周期對頸動脈內(nèi)中膜的全自動分割,對內(nèi)中膜厚度進行實時監(jiān)測。對冠狀動脈進行三維重建過程中,我們利用了冠脈血管造影圖像的二維信息,通過不同角度的冠脈造影圖像,利用經(jīng)典的三維重建算法得到初始的冠脈三維空間模型。不同于以往單一利用造影圖像進行冠脈三維重建的思路,本文結(jié)合了血管內(nèi)超聲,利用血管內(nèi)超聲可以對血管內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行成像的優(yōu)點,對冠脈主干部分的三維空間結(jié)構(gòu)進行進一步的可視化優(yōu)化,進一步觀測血管狹窄和斑塊等信息,最終得到較為理想的冠脈三維可視化模型。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R54;TP391.41
【圖文】：

量的現(xiàn)實意義、冠心病及其診治等。逡逑２．１．１頸動脈與頸動脈內(nèi)中膜逡逑在人體中頸動脈位于人體頸部，如圖２－１左圖所示，頸動脈又分為內(nèi)動脈和外動脈。逡逑內(nèi)動脈位于顱內(nèi)，分布在腦和眼眶中；外動脈則位于頭部頂部和顏面部［２１］。逡逑象邋？§逡逑圖２－１頸動脈及動脈斑塊逡逑圖２－１中右圖顯示了頸動脈斑塊及管壁狹窄，頸動脈內(nèi)中膜厚度（ＩＭＴ）和心血管逡逑疾病有著密切關(guān)系，通常我們認為，健康的人群ＩＭＴ是低于１ｍｍ的，ＩＭＴ在逡逑范圍是頸動脈狹窄，當(dāng)ＩＭＴ＞１．３ｍｍ時，我們有理由認為該患者頸動脈斑塊較為嚴重，逡逑需要治療。此外，通常情況下，ＩＭＴ會隨著年齡的升高而增厚【２２］。在心血管疾病的檢測逡逑診斷方案中，ＩＭＴ的測量對人體的傷害最小，而且成本低廉。逡逑２．１．２冠狀動脈及冠心病逡逑如圖２－３所示，冠狀動脈的形狀像一個倒置的王冠，它的功能主要是負責(zé)為心臟提逡逑供血液

量的現(xiàn)實意義、冠心病及其診治等。逡逑２．１．１頸動脈與頸動脈內(nèi)中膜逡逑在人體中頸動脈位于人體頸部，如圖２－１左圖所示，頸動脈又分為內(nèi)動脈和外動脈。逡逑內(nèi)動脈位于顱內(nèi)，分布在腦和眼眶中；外動脈則位于頭部頂部和顏面部［２１］。逡逑象邋？§逡逑圖２－１頸動脈及動脈斑塊逡逑圖２－１中右圖顯示了頸動脈斑塊及管壁狹窄，頸動脈內(nèi)中膜厚度（ＩＭＴ）和心血管逡逑疾病有著密切關(guān)系，通常我們認為，健康的人群ＩＭＴ是低于１ｍｍ的，ＩＭＴ在逡逑范圍是頸動脈狹窄，當(dāng)ＩＭＴ＞１．３ｍｍ時，我們有理由認為該患者頸動脈斑塊較為嚴重，逡逑需要治療。此外，通常情況下，ＩＭＴ會隨著年齡的升高而增厚【２２］。在心血管疾病的檢測逡逑診斷方案中，ＩＭＴ的測量對人體的傷害最小，而且成本低廉。逡逑２．１．２冠狀動脈及冠心病逡逑如圖２－３所示，冠狀動脈的形狀像一個倒置的王冠，它的功能主要是負責(zé)為心臟提逡逑供血液

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本文編號：2721452