基于MR圖像的左心室標(biāo)記線跟蹤算法與應(yīng)變計(jì)算研究.pdf

1、帶標(biāo)記線的心臟核磁共振圖像是精確研究心肌形變以及心肌質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的重要途徑。左心室心肌的運(yùn)動(dòng)情況能夠反映心臟的泵血功能，為多種心臟疾病的診斷提供依據(jù)，因此成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。本文基于核磁共振的心臟圖像對(duì)心臟左心室的標(biāo)記線跟蹤算法和應(yīng)變計(jì)算進(jìn)行分析和研究，主要工作內(nèi)容分為以下三個(gè)部分： (1)標(biāo)記線交點(diǎn)分類。為了更加準(zhǔn)確的跟蹤到標(biāo)記線，本文在進(jìn)行標(biāo)記線跟蹤之前，首先使用支持向量機(jī)(SVM)根據(jù)LM濾波器提取的左心室紋理特征將網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)分

2、為心肌上結(jié)點(diǎn)和非心肌上結(jié)點(diǎn)。同時(shí)，本文針對(duì)紋理特征維數(shù)過多，信息重復(fù)的特點(diǎn)，研究了使用主成分分析(PCA)以及典型相關(guān)分析(CCA)提取組合特征后再進(jìn)行分類對(duì)分類性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明，提取組合特征后再使用支持向量機(jī)分類能夠有效的提高分類準(zhǔn)確率，其中典型相關(guān)分析的方法更優(yōu)于主成分分析的方法。 (2)標(biāo)記線跟蹤算法研究。本文使用可形變網(wǎng)格模型跟蹤標(biāo)記線交點(diǎn)，根據(jù)心臟運(yùn)動(dòng)的物理特征為心肌上網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)和非心肌上網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的能量函數(shù)，

3、使用貪婪算法來產(chǎn)生最優(yōu)解，同時(shí)采用先跟蹤心肌上結(jié)點(diǎn)再跟蹤非心肌上結(jié)點(diǎn)的算法流程。實(shí)驗(yàn)表明，為不同類別的結(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的能量函數(shù)是合理而且有效的，該算法能夠較為準(zhǔn)確的跟蹤到標(biāo)記線交點(diǎn)，同時(shí)具有較快的運(yùn)行速度。 (3)應(yīng)變計(jì)算研究。根據(jù)左心室標(biāo)記線的跟蹤結(jié)果，本文使用無(wú)網(wǎng)格法進(jìn)行左心室的二維應(yīng)變計(jì)算。使用移動(dòng)最小二乘近似重建稠密的二維運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，然后利用形函數(shù)求導(dǎo)的方法求得左心室各點(diǎn)的應(yīng)變值，最后將左心室應(yīng)變用應(yīng)變?cè)茍D顯示出來。無(wú)網(wǎng)格法應(yīng)