冠心病是目前世界范圍內(nèi)致死人數(shù)最多的疾病。經(jīng)皮冠狀動脈治療是治療冠心病的常用手段,其原理是借助心臟導(dǎo)管技術(shù)對冠狀動脈的狹窄處進行擴張,并通過植入支架對擴張后的血管進行支撐,以改善心肌的供血狀況,從而降低冠心病的發(fā)病風(fēng)險。目前,最新一代支架為可降解支架,由生物可吸收的聚合材料構(gòu)成。可降解支架被認為是未來最有發(fā)展前景的支架類型。血管內(nèi)光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)(Intravascular optical coherence tomography,IVOCT),憑借其極高的成像分辨率,逐漸成為介入心臟病學(xué)中最常用的腔內(nèi)影像技術(shù)之一。IVOCT能夠?qū)ρ軆?nèi)部結(jié)構(gòu)進行清晰成像,從而輔助臨床醫(yī)生在支架植入過程中對支架狀態(tài)進行實時分析,因此具有重要的研究意義和應(yīng)用價值。然而,由于IVOCT序列所包含的圖像極多,一個IVOCT序列往往包含上百張圖像和近千個支架,因此手動分析IVOCT影像中的支架信息將耗費巨大的時間和精力,也難以滿足臨床實時性的需求。因此,本文提出了一種針對IVOCT影像中可降解支架的自動分析方法。利用Adaboost算法訓(xùn)練級聯(lián)分類器,對可降解支架的位置和大小進行檢測;并利用深度學(xué)習(xí)R-FCN模型訓(xùn)練支架檢測網(wǎng)絡(luò),以進一步提升檢測精度;在檢測基礎(chǔ)上,借助霍夫變換將每個支架轉(zhuǎn)換至極坐標(biāo)空間,利用動態(tài)規(guī)劃算法尋找極坐標(biāo)空間下的最優(yōu)路徑,從而實現(xiàn)支架輪廓的自動分割�；诜指罱Y(jié)果,最終實現(xiàn)對支架貼壁情況的自動分析,以輔助醫(yī)生在臨床手術(shù)中進行診斷。為了評估本方法的綜合性能,本文在5組IVOCT回拉序列上進行了測試,并且將算法自動檢測和分割的結(jié)果與專家標(biāo)記的金標(biāo)準(zhǔn)進行對比。結(jié)果顯示,基于Adaboost算法的可降解支架檢測算法可達到91.3%的召回率和89.6%的準(zhǔn)確率,基于深度學(xué)習(xí)R-FCN模型的可降解支架檢測算法進一步將召回率和準(zhǔn)確率提升至97.9%和95.2%;支架輪廓分割的平均Dice系數(shù)為0.812;針對單個回拉序列,Adaboost算法檢測耗時為30.21秒,R-FCN算法檢測耗時為14.64秒,分割耗時為32.34秒。實驗結(jié)果表明,本方法能夠?qū)崿F(xiàn)IVOCT影像中可降解支架的自動檢測與分割,并且滿足臨床實時性的需求。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R541.4;TP391.41;TP18
【部分圖文】：

血管疾病是目前世界范圍內(nèi)死亡率最高和致死人數(shù)最多的疾病。據(jù)每年有近 1730 萬人死于心血管疾病，并且這一數(shù)字還在持續(xù)增長0 年將達到 2360 萬人[1]。心血管疾病包括冠心病、心臟瓣膜病、風(fēng)高血壓性心臟病、心肌炎、主動脈瘤、外周動脈疾病等[2]，其中冠數(shù)占所有心血管疾病的近 50%，僅 2015 年全世界就有約 890 萬人]。心病，全稱是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病。如圖 1-1 所示，冠心病因是動脈血管粥樣硬化而引起的血管腔狹窄或堵塞，進而導(dǎo)致心肌足，嚴(yán)重時引發(fā)心肌壞死。常見的臨床癥狀為突發(fā)性胸部絞痛或不散至肩部、頸部和手臂。近年來，冠心病不僅在 65 歲以上年齡段不下，在 18 至 45 歲青壯年人群中的發(fā)病率也不斷上升，目前已成康的第一大殺手。

從而產(chǎn)生物體的結(jié)構(gòu)域 OCT 和頻域 OCT 兩類。Figure 1.2第 1 章 引言發(fā)展前景的支架類型。在本課題中，我們的研究對象即為美Absorb bioresorbable vascular scaffolds (BVS)Optical Coherence Tomography, OCT）技術(shù)1991 年提出[7]，并在此后迎來了快速發(fā)展10-15 微米，非常適合對人體組織結(jié)在眼部成像、消化道成像、心血管成像等多個領(lǐng)域的成像原理主要基于相干光干涉原理核心部件包括低相干光源、邁克爾遜干涉儀、光電探測器和數(shù)據(jù)低相干光經(jīng)過分光鏡被分為相同的兩束，一束發(fā)射至被測物[8]并產(chǎn)生干涉，光電探測器接收干涉信號并將其傳輸至數(shù)據(jù)處理器進行后續(xù)處理并物體的結(jié)構(gòu)圖像。根據(jù)成像原理的不同，OCT圖1.2 OCT技術(shù)成像原理The imaging principle of OCT3在本課題中，我們的研究對象即為美。技術(shù)最初由麻省并在此后迎來了快速發(fā)展。OCT 具有成像、心血管成像等多個領(lǐng)域均得到原理

OCT圖像圖1.3 IVOCT成像系統(tǒng)Figure 1.3 IVOCT imaging systemOCT 技術(shù)在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域已取得了廣泛應(yīng)用。其中，血管內(nèi)光學(xué)相干斷層成像技術(shù)（Intravascular Optical Coherence Tomography, IVOCT）已逐步成為心血管疾病臨床分析的主要成像方式之一。圖 1.3 顯示了一套典型的 IVOCT 成像系統(tǒng)，除了之前介紹的 OCT 成像系統(tǒng)外，還包括探頭接口單元、沖洗液注射裝置、導(dǎo)管、導(dǎo)絲、彈簧管、光纖探頭等設(shè)備。血管內(nèi)成像時，首先通過沖洗液注射裝

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 于樂;李毅;李晶;王連民;趙永偉;韓雅玲;;年齡對冠心病患者植入生物涂層可降解支架預(yù)后的影響[J];解放軍醫(yī)學(xué)雜志;2017年07期

2 壽博士;;何謂可降解支架?[J];益壽寶典;2017年25期

3 黃超;劉秋明;葉寬;任天斌;任杰;;介入治療用非血管可降解支架的研究進展[J];高分子通報;2012年07期

4 申震,劉銅軍,景遐斌,陳學(xué)思,徐效義,李建國,李鵬飛;犬膽總管內(nèi)置可降解支架并行激光焊接的安全性及膽總管組織學(xué)變化[J];吉林大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版);2005年05期

5 張茵;袁晉青;;生物及金屬可降解支架在冠狀動脈粥樣硬化性心臟病介入治療中的研究進展[J];心血管病學(xué)進展;2013年01期

6 ;我國自主研發(fā)的完全可降解支架已完成大規(guī)模臨床試驗[J];中華老年心腦血管病雜志;2016年08期

7 李艷芳;;2013ACC介入治療新進展[J];中華臨床醫(yī)師雜志(電子版);2013年11期

8 楊凱;朱悅琦;程英升;;食管良性狹窄藥物鎂合金可降解支架研究現(xiàn)狀及展望[J];介入放射學(xué)雜志;2015年05期

9 ;學(xué)科[J];中國醫(yī)院院長;2013年14期

10 王霄英;倪石磊;譚可;鮑圣德;蔣學(xué)祥;;用磁共振擴散張量成像研究犬急性脊髓損傷后可降解支架及神經(jīng)干細胞移植的作用[J];中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù);2005年12期

相關(guān)會議論文 前2條

1 陳明月;;可降解支架類醫(yī)療器械臨床試驗中的倫理問題與思考[A];科研倫理培訓(xùn)與倫理審查能力建設(shè)專題研討會論文集[C];2017年

2 郭俊敏;劉道志;;高分子材料在微創(chuàng)介入領(lǐng)域中的應(yīng)用[A];2007第一屆全國介入醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前6條

1 本報記者 周海濤;新型心腦血管診斷產(chǎn)業(yè)迎來機遇期[N];中國改革報;2017年

2 澤雯;國產(chǎn)完全可降解支架與國際同步[N];中國醫(yī)藥報;2013年

3 本報記者 李佳;陳忠：外周血管可降解支架是研發(fā)方向[N];醫(yī)藥經(jīng)濟報;2015年

4 記者 曹繼軍 顏維琦;國產(chǎn)完全可降解支架將進入臨床試驗階段[N];光明日報;2013年

5 本報研究員 陳\

本文編號：2833319