基于CT圖像三維重建的血流儲備分數(shù)計算研究.pdf

1、隨著生活水平的提高以及健康教育的普及，人們在追求將疾病治愈的同時還要將風(fēng)險與副作用降到最低。我國是冠心病的高發(fā)國，不僅發(fā)病率與死亡率在逐年增加，而且還有年輕化的趨勢。在冠心病的治療過程中，對冠狀動脈狹窄程度的評價十分重要。作為冠心病診斷的“黃金標(biāo)準”，冠狀動脈造影技術(shù)雖然能夠為我們提供冠狀動脈的解剖信息，但是其極易受到主觀因素的影響，不能對冠心病進行功能性評價。血流儲備分數(shù)(Fraction Flow Reserve,FFR)可以對血管

2、的狹窄程度進行功能性評價，故能彌補冠狀動脈造影在診斷上的不足。而無創(chuàng)的非侵入式血流儲備分數(shù)與傳統(tǒng)方法相比，還具有對人體傷害小等優(yōu)點，被醫(yī)生和研究人員所看好。但是，大多數(shù)的非侵入式血流儲備分數(shù)的計算都是以CTA圖像為基礎(chǔ)進行建模仿真的，這對于一些對造影劑(如含碘試劑等)過敏的人群卻不宜使用，這就縮小了非侵入式血流儲備分數(shù)這種方法的使用范圍。因此，本文以冠狀動脈CT圖像為基礎(chǔ)對冠狀動脈進行建模并計算患者血流儲備分數(shù)。
　　首先，由于心

3、臟周圍組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此在CT圖像中將冠狀動脈分割并進行重建并非易事。對于這樣信息量極大的醫(yī)學(xué)圖像，一般使用半自動交互式的分割方法對冠狀動脈進行分割。但是對于那些對造影劑過敏的人群來說，由于他們的CT圖像失去了造影劑對血管的標(biāo)注，使得交互式分割不能很好地識別血管邊界，從而不能將其完整的分割出來?；诖它c，本文將基于聚類的圖像分割技術(shù)與live wire方法相結(jié)合。這種方法不僅能夠簡單準確地將冠狀動脈分割出來，而且對血管邊緣具有較好的識別

4、效果。
　　其次，利用這些分割出來的二維冠狀動脈切片圖，將冠狀動脈的三維模型重建出來。考慮到軟件、硬件等條件的限制，本文最終選用了基于分割的移動立方體三維面繪制算法對冠狀動脈進行重建并對三維模型進行網(wǎng)格化簡。然后，應(yīng)用ANSYS Workbench軟件對此冠狀動脈三維模型做冠狀動脈血液壓力計算，求取血流儲備分數(shù)(FFR)。
　　最后，利用哈爾濱醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院采集的病人數(shù)據(jù)進行實驗，通過對病人用傳統(tǒng)的侵入式方法，以及CT