【摘要】：重建與分割是醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域的兩個(gè)熱門方向,基于圖像的動(dòng)脈血管三維重建與分割算法融合了計(jì)算機(jī)視覺、生物醫(yī)學(xué)工程、模式識(shí)別與智能處理等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。其中,冠狀動(dòng)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(jìn)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(shí)和臨床經(jīng)驗(yàn)的依賴。根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn),心血管疾病的發(fā)病率和頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度變化有著一定的相關(guān)性,在心動(dòng)周期中,對頸動(dòng)脈內(nèi)中膜進(jìn)行動(dòng)態(tài)分割可以實(shí)時(shí)地檢測頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度的變化,從而可以預(yù)防或及時(shí)治療心血管疾病。本文主要分為兩部分:頸動(dòng)脈內(nèi)中膜的分割,冠狀動(dòng)脈的三維重建。論文介紹了頸動(dòng)脈、冠狀動(dòng)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(diǎn)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(dòng)輪廓模型等方法。在頸動(dòng)脈內(nèi)中膜的分割算法實(shí)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(shí)間一致性、卡爾曼濾波器準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)跟蹤性能,以及蛇算法在醫(yī)學(xué)圖像分割中的準(zhǔn)確性等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了在整個(gè)心動(dòng)周期對頸動(dòng)脈內(nèi)中膜的全自動(dòng)分割,對內(nèi)中膜厚度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。對冠狀動(dòng)脈進(jìn)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(jìn)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(jìn)行成像的優(yōu)點(diǎn),對冠脈主干部分的三維空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的可視化優(yōu)化,進(jìn)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R54;TP391.41
【圖文】：

量的現(xiàn)實(shí)意義、冠心病及其診治等。逡逑２．１．１頸動(dòng)脈與頸動(dòng)脈內(nèi)中膜逡逑在人體中頸動(dòng)脈位于人體頸部，如圖２－１左圖所示，頸動(dòng)脈又分為內(nèi)動(dòng)脈和外動(dòng)脈。逡逑內(nèi)動(dòng)脈位于顱內(nèi)，分布在腦和眼眶中；外動(dòng)脈則位于頭部頂部和顏面部［２１］。逡逑象邋？§逡逑圖２－１頸動(dòng)脈及動(dòng)脈斑塊逡逑圖２－１中右圖顯示了頸動(dòng)脈斑塊及管壁狹窄，頸動(dòng)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(rèn)為，健康的人群ＩＭＴ是低于１ｍｍ的，ＩＭＴ在逡逑范圍是頸動(dòng)脈狹窄，當(dāng)ＩＭＴ＞１．３ｍｍ時(shí)，我們有理由認(rèn)為該患者頸動(dòng)脈斑塊較為嚴(yán)重，逡逑需要治療。此外，通常情況下，ＩＭＴ會(huì)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(dòng)脈及冠心病逡逑如圖２－３所示，冠狀動(dòng)脈的形狀像一個(gè)倒置的王冠，它的功能主要是負(fù)責(zé)為心臟提逡逑供血液

量的現(xiàn)實(shí)意義、冠心病及其診治等。逡逑２．１．１頸動(dòng)脈與頸動(dòng)脈內(nèi)中膜逡逑在人體中頸動(dòng)脈位于人體頸部，如圖２－１左圖所示，頸動(dòng)脈又分為內(nèi)動(dòng)脈和外動(dòng)脈。逡逑內(nèi)動(dòng)脈位于顱內(nèi)，分布在腦和眼眶中；外動(dòng)脈則位于頭部頂部和顏面部［２１］。逡逑象邋？§逡逑圖２－１頸動(dòng)脈及動(dòng)脈斑塊逡逑圖２－１中右圖顯示了頸動(dòng)脈斑塊及管壁狹窄，頸動(dòng)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(rèn)為，健康的人群ＩＭＴ是低于１ｍｍ的，ＩＭＴ在逡逑范圍是頸動(dòng)脈狹窄，當(dāng)ＩＭＴ＞１．３ｍｍ時(shí)，我們有理由認(rèn)為該患者頸動(dòng)脈斑塊較為嚴(yán)重，逡逑需要治療。此外，通常情況下，ＩＭＴ會(huì)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(dòng)脈及冠心病逡逑如圖２－３所示，冠狀動(dòng)脈的形狀像一個(gè)倒置的王冠，它的功能主要是負(fù)責(zé)為心臟提逡逑供血液

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本文編號(hào)：2721452