本文關(guān)鍵詞：基于IVUS的斑塊類型識(shí)別與三維重構(gòu)

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【摘要】：高死亡率的急性冠脈綜合征常常是由不穩(wěn)定斑塊的破裂而引發(fā)的,而不穩(wěn)定斑塊一個(gè)明顯特點(diǎn)便是其脂質(zhì)斑塊含量超過30%。另外對(duì)急性冠脈綜合征的臨床尸檢結(jié)果表明50%~70%的患者血管狹窄程度小于50%,因此在急性冠脈疾病的防治上,研究斑塊的組成比斑塊的大小更有實(shí)踐指導(dǎo)意義。目前臨床上對(duì)于冠脈疾病的兩種主要診斷方法是冠狀動(dòng)脈造影和血管內(nèi)超聲影像。冠狀動(dòng)脈造影可以顯示血管長軸方向的二維投影信息,缺點(diǎn)是比較容易受到周圍參考的血管段和冠脈造影系統(tǒng)的投影角度的影響,導(dǎo)致它在診斷冠脈粥樣硬化疾病時(shí)有著其局限性。血管內(nèi)超聲成像可以提供包括斑塊的分布和組成情況等血管內(nèi)的橫截面信息。兩種圖像在診斷冠脈疾病時(shí)各有優(yōu)勢(shì)與不足。本文結(jié)合冠脈造影圖和血管內(nèi)超聲圖,實(shí)現(xiàn)了兩者信息融合,建立了含有斑塊信息的感興趣血管段三維模型。本文的研究?jī)?nèi)容具體分為以下步驟,先是對(duì)血管造影圖進(jìn)行處理,在通過預(yù)處理和形態(tài)學(xué)細(xì)化處理得到血管的中心線。接著利用同時(shí)獲得的不同角度的造影圖進(jìn)行血管段的三維坐標(biāo)求取,進(jìn)而得到血管中心線的三維骨架。在得到血管中心線的三維骨架以后,接著是對(duì)血管內(nèi)超聲圖像的處理。通過預(yù)處理去除導(dǎo)管及偽影信息,進(jìn)而在血管內(nèi)超聲圖像內(nèi)經(jīng)過改進(jìn)外部力的主動(dòng)輪廓模型進(jìn)行內(nèi)外膜輪廓分割提取感興趣斑塊區(qū)域,接著針對(duì)血管內(nèi)超聲圖像采用灰度-梯度共生矩陣對(duì)不同類型斑塊區(qū)域提取其15個(gè)紋理特征值,并且利用支持向量機(jī)模型設(shè)計(jì)分類器對(duì)不同的特征集之間關(guān)系進(jìn)行分析探討,再利用受試者工作特征(Receiver operating characteristic,ROC)曲線評(píng)價(jià)分類器的性能,選擇對(duì)斑塊識(shí)別時(shí)正確率較高的特征集,并用分類器性能較好的特征集對(duì)斑塊進(jìn)行分類標(biāo)定。最后將含有斑塊信息的血管內(nèi)超聲圖像放在重建的三維骨架上,重構(gòu)出了感興趣血管段的三維模型。結(jié)果顯示,在重建的血管三維模型中,不僅可以顯示獲得感興趣血管段的三維形態(tài),還有助于對(duì)血管內(nèi)部的斑塊信息進(jìn)行分析觀察,這對(duì)臨床上冠脈粥樣硬化疾病的診斷治療有著重要意義。
【關(guān)鍵詞】：血管內(nèi)超聲 冠狀動(dòng)脈造影 斑塊識(shí)別 支持向量機(jī) 三維重構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R541.4;TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景9-11
• 1.1.1 冠脈粥樣硬化斑塊9-10
• 1.1.2 冠脈粥樣硬化研究中的醫(yī)學(xué)手段10-11
• 1.2 課題研究的目的及意義11-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 血管超聲圖和冠脈造影圖研究方法15-21
• 2.1 引言15
• 2.2 血管內(nèi)超聲成像研究方法15-18
• 2.2.1 超聲成像原理15-16
• 2.2.2 IVUS圖像特點(diǎn)16-17
• 2.2.3 IVUS圖像組織描述17-18
• 2.3 X射線冠脈造影研究方法18-20
• 2.3.1 冠脈造影成像原理18-19
• 2.3.2 CAG圖像預(yù)處理方法19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 CAG圖像內(nèi)血管骨架的三維重建21-32
• 3.1 造影圖像的預(yù)處理21-22
• 3.2 血管骨架提取22-25
• 3.2.1 提取血管部分22-24
• 3.2.2 血管二維骨架提取24-25
• 3.3 血管骨架三維重建25-30
• 3.3.1 骨架匹配點(diǎn)對(duì)建立25
• 3.3.2 三維坐標(biāo)求取25-28
• 3.3.3 中心線三維重建28-30
• 3.4 本章小結(jié)30-32
• 第4章 IVUS內(nèi)斑塊識(shí)別及血管三維重建32-64
• 4.1 引言32
• 4.2 血管內(nèi)超聲圖像的斑塊區(qū)域分割32-35
• 4.2.1 IVUS預(yù)處理32-33
• 4.2.2 斑塊區(qū)域輪廓分割33-35
• 4.3 斑塊區(qū)域特征提取35-46
• 4.3.1 灰度-梯度共生矩陣35-39
• 4.3.2 斑塊的特征提取39-43
• 4.3.3 特征值統(tǒng)計(jì)差異性檢驗(yàn)43-46
• 4.4 斑塊識(shí)別結(jié)果及評(píng)價(jià)46-58
• 4.4.1 基于SVM的斑塊識(shí)別46-52
• 4.4.2 基于ROC曲線的分類判決評(píng)價(jià)52-58
• 4.5 血管模型三維重建58-63
• 4.5.1 斑塊區(qū)域組織標(biāo)定58-59
• 4.5.2 斑塊信息與三維血管骨架融合59-61
• 4.5.3 血管模型重建評(píng)價(jià)61-63
• 4.6 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-66
• 參考文獻(xiàn)66-72
• 致謝72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：704941