光學相干斷層影像中冠脈血管內膜自動提取及斑塊區(qū)域分割算法研究
發(fā)布時間:2022-08-09 20:23
隨著社會老齡化和城市化進程的加快,心血管疾病已成為我國發(fā)病率和死亡率最高的疾病,成為重大公共衛(wèi)生問題。目前心血管疾病的輔助診斷影像技術有CT、血管內超聲(IVUS)和光學相干斷層掃描(OCT),由于OCT系統(tǒng)成像速度、分辨率等性能的提高,使OCT技術在醫(yī)療領域得到廣泛應用。但利用OCT影像診斷冠脈疾病時依然要醫(yī)生手動操作,費時費力,所以基于冠脈OCT影像的計算機自動分析算法研究,對于輔助醫(yī)生診斷治療冠脈疾病有很重要的臨床意義。本文針對冠狀動脈OCT影像做了以下研究工作:冠脈血管內膜提取方面,本文提出了一種基于改進CV模型的冠脈血管內膜輪廓序列自動提取算法。通過改進CV模型演化權函數(shù),引入曲線局部信息控制曲線邊界演化速度,添加梯度能量項和形狀約束項,增加對信息點捕捉能力并以前幅圖邊界信息作為先驗條件進一步約束演化輪廓形狀。最終實現(xiàn)冠脈OCT內膜輪廓的序列提取,并針對序列內膜輪廓差異性較小的圖像,通過將初始演化輪廓設定為前幅圖內膜提取結果,進一步提高內膜提取效率。結果表明,本文內膜提取算法不僅提高了內膜提取精度,對模糊邊界、導絲陰影、支架及斑塊干擾等特殊情況具有較好提取效果,還為后續(xù)斑塊分...
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 冠脈血管內膜輪廓提取研究現(xiàn)狀
1.2.2 冠脈血管斑塊區(qū)域分割研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內容
1.4 各章節(jié)安排
第二章 冠脈光學相干斷層影像分析
2.1 光學相干斷層影像技術發(fā)展進程及原理
2.2 光學相干斷層影像在醫(yī)學領域的應用
2.3 冠狀動脈光學相干斷層影像分析
2.3.1 冠狀動脈OCT影像特點及冠脈疾病應用
2.3.2 冠脈OCT影像中血管結構與斑塊特征
2.4 小結
第三章 基于改進CV模型的冠脈血管內膜輪廓序列自動提取
3.1 冠脈OCT影像預處理
3.2 CV模型的改進及血管內膜輪廓序列提取的實現(xiàn)
3.2.1 水平集算法
3.2.2 CV模型
3.2.3 改進CV模型
3.2.4 冠脈OCT血管內膜序列提取實現(xiàn)及優(yōu)化
3.3 參數(shù)分析與結果討論
3.3.1 參數(shù)分析
3.3.2 結果討論
3.4 小結
第四章 基于改進內核圖割算法的斑塊區(qū)域分割
4.1 感興趣區(qū)域提取
4.2 感興趣區(qū)域的k-means聚類分析
4.3 改進內核圖割的斑塊分割算法
4.3.1 圖割算法
4.3.2 改進內核圖割算法
4.4 參數(shù)分析與結果討論
4.4.1 參數(shù)分析
4.4.2 結果討論
4.5 小結
第五章 總結和展望
5.1 工作總結
5.2 未來展望
參考文獻
致謝
個人簡介及攻讀碩士學位期間取得的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于最大內切圓算法的手掌靜脈ROI提取[J]. 劉剛,張晶,李月龍. 計算機科學. 2018(08)
[2]基于圓形感興趣區(qū)域的CT圖像快速重建[J]. 甄妮,王明泉,侯慧玲,許娜,郝敏. 無損檢測. 2018(05)
[3]基于ROI和CNN的交通標志識別研究[J]. 黃娜君,汪慧蘭,朱強軍,洪名佳. 無線電通信技術. 2018(02)
[4]《中國心血管病報告2017》概要[J]. 陳偉偉,高潤霖,劉力生,朱曼璐,王文,王擁軍,吳兆蘇,李惠君,顧東風,楊躍進,鄭哲,蔣立新,胡盛壽. 中國循環(huán)雜志. 2018(01)
[5]基于K-means聚類與改進隨機游走算法的冠脈光學相干斷層圖像斑塊分割[J]. 王光磊,王鵬宇,韓業(yè)晨,劉秀玲,李艷,盧倩. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2017(06)
[6]基于光學相干斷層成像含支架的冠脈血管三維重建[J]. 倉定舉,王笑梅,鄭亞州. 上海師范大學學報(自然科學版). 2017(04)
[7]延續(xù)性自我管理教育在冠心病介入治療患者心臟康復中的應用[J]. 余太輝,魯錦國. 中西醫(yī)結合心血管病電子雜志. 2017(13)
[8]基于核圖割算法的冠脈光學相干斷層圖像斑塊區(qū)域分割[J]. 張勃,楊建利,王光磊,王洪瑞,劉秀玲,韓業(yè)晨. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2017(01)
[9]冠脈CT對冠心病治療策略的影響[J]. 蓋兢涇,翟學,白啟才,王志國,蔣博,汪奇,楊立,蓋魯粵. 南方醫(yī)科大學學報. 2014(01)
[10]由冠脈光學相干層析圖像自動提取血管壁內輪廓[J]. 舒鵬,孫延奎,宋現(xiàn)濤. 光學精密工程. 2013(09)
本文編號:3673226
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 冠脈血管內膜輪廓提取研究現(xiàn)狀
1.2.2 冠脈血管斑塊區(qū)域分割研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內容
1.4 各章節(jié)安排
第二章 冠脈光學相干斷層影像分析
2.1 光學相干斷層影像技術發(fā)展進程及原理
2.2 光學相干斷層影像在醫(yī)學領域的應用
2.3 冠狀動脈光學相干斷層影像分析
2.3.1 冠狀動脈OCT影像特點及冠脈疾病應用
2.3.2 冠脈OCT影像中血管結構與斑塊特征
2.4 小結
第三章 基于改進CV模型的冠脈血管內膜輪廓序列自動提取
3.1 冠脈OCT影像預處理
3.2 CV模型的改進及血管內膜輪廓序列提取的實現(xiàn)
3.2.1 水平集算法
3.2.2 CV模型
3.2.3 改進CV模型
3.2.4 冠脈OCT血管內膜序列提取實現(xiàn)及優(yōu)化
3.3 參數(shù)分析與結果討論
3.3.1 參數(shù)分析
3.3.2 結果討論
3.4 小結
第四章 基于改進內核圖割算法的斑塊區(qū)域分割
4.1 感興趣區(qū)域提取
4.2 感興趣區(qū)域的k-means聚類分析
4.3 改進內核圖割的斑塊分割算法
4.3.1 圖割算法
4.3.2 改進內核圖割算法
4.4 參數(shù)分析與結果討論
4.4.1 參數(shù)分析
4.4.2 結果討論
4.5 小結
第五章 總結和展望
5.1 工作總結
5.2 未來展望
參考文獻
致謝
個人簡介及攻讀碩士學位期間取得的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于最大內切圓算法的手掌靜脈ROI提取[J]. 劉剛,張晶,李月龍. 計算機科學. 2018(08)
[2]基于圓形感興趣區(qū)域的CT圖像快速重建[J]. 甄妮,王明泉,侯慧玲,許娜,郝敏. 無損檢測. 2018(05)
[3]基于ROI和CNN的交通標志識別研究[J]. 黃娜君,汪慧蘭,朱強軍,洪名佳. 無線電通信技術. 2018(02)
[4]《中國心血管病報告2017》概要[J]. 陳偉偉,高潤霖,劉力生,朱曼璐,王文,王擁軍,吳兆蘇,李惠君,顧東風,楊躍進,鄭哲,蔣立新,胡盛壽. 中國循環(huán)雜志. 2018(01)
[5]基于K-means聚類與改進隨機游走算法的冠脈光學相干斷層圖像斑塊分割[J]. 王光磊,王鵬宇,韓業(yè)晨,劉秀玲,李艷,盧倩. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2017(06)
[6]基于光學相干斷層成像含支架的冠脈血管三維重建[J]. 倉定舉,王笑梅,鄭亞州. 上海師范大學學報(自然科學版). 2017(04)
[7]延續(xù)性自我管理教育在冠心病介入治療患者心臟康復中的應用[J]. 余太輝,魯錦國. 中西醫(yī)結合心血管病電子雜志. 2017(13)
[8]基于核圖割算法的冠脈光學相干斷層圖像斑塊區(qū)域分割[J]. 張勃,楊建利,王光磊,王洪瑞,劉秀玲,韓業(yè)晨. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2017(01)
[9]冠脈CT對冠心病治療策略的影響[J]. 蓋兢涇,翟學,白啟才,王志國,蔣博,汪奇,楊立,蓋魯粵. 南方醫(yī)科大學學報. 2014(01)
[10]由冠脈光學相干層析圖像自動提取血管壁內輪廓[J]. 舒鵬,孫延奎,宋現(xiàn)濤. 光學精密工程. 2013(09)
本文編號:3673226
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