冠狀動脈立體定量評估關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、圖像分割技術(shù)就是通過收集圖像信息，運(yùn)用特定方法，將感興趣部分提出，方便后續(xù)的處理與分析。其中，醫(yī)學(xué)圖像分割作為計算機(jī)輔助診斷、病變組織定位、三維重建、治療方案設(shè)計的前提，其研究多年來一向受到人們的重點關(guān)注。在冠狀動脈立體定量評估過程中，本文對冠脈提取和血管剖面分析進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)研究。
　　首先，本文研究了近幾十年來的經(jīng)典圖像分割方法，對常用的幾種圖像分割方法進(jìn)行了歸類和總結(jié)，簡單描述了這些方法的原理和步驟，分析了這些方法的適用背景

2、和不足之處。并介紹了醫(yī)學(xué) CT圖像的特點，由于造影不均和器官間粘連，從CT中進(jìn)行圖像分割是一個很大的挑戰(zhàn)。
　　其次，對現(xiàn)有的冠脈提取方法進(jìn)行了總結(jié)，例如：基于活動輪廓框架的提取方法、基于血管追蹤的提取方法和基于概率決策的分割方法。描述了這些方法所用到的技術(shù)手段，對比實驗結(jié)果，分析了這些方法的優(yōu)缺點以及所適用的條件。介紹了一種基于混合圖譜的冠脈分析模型，這個模型被用于對冠脈進(jìn)行參數(shù)評估，由模型得到的參數(shù)數(shù)據(jù)可以作為病理數(shù)據(jù)庫為以后

3、的實驗提供參考。
　　再次，提出了基于三維形態(tài)學(xué)的冠脈血管提取方法?，F(xiàn)有冠脈提取方法的研究往往集中在單個方法的改進(jìn)上，較少的結(jié)合冠脈血管的自身特點進(jìn)行分割，研究者在二維上進(jìn)行圖像分割時，容易忽略掉上下層像素之間的作用關(guān)系。本文結(jié)合直方圖閾值、區(qū)域增長和三維腐蝕膨脹等形態(tài)學(xué)圖像處理技術(shù)，數(shù)據(jù)分析并根據(jù)冠脈血管的醫(yī)學(xué)結(jié)構(gòu)特征及竇口的相對位置特性，對冠狀竇口進(jìn)行自動識別，通過形成的截面對預(yù)分割三維圖像進(jìn)行分割，實現(xiàn)冠脈血管的提取和三維重

4、建。
　　最后，本文提出了基于骨架信息的冠脈血管剖面提取。通過冠脈提取算法得到血管數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，選取合適的算法對分割出的冠脈血管進(jìn)行骨架化，保證骨架化結(jié)果保留原有的結(jié)構(gòu)特性。之后運(yùn)用Catmull-Rom插值算法對骨架點進(jìn)行擬合，實現(xiàn)平滑。并根據(jù)平滑后的骨架點集計算切向量。規(guī)定切向量和三維坐標(biāo)系的映射關(guān)系，確定剖面坐標(biāo)系，由切向量和骨架點三維坐標(biāo)信息，實現(xiàn)從剖面到三維的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，最終得出剖面上所有的三維坐標(biāo)。確定切割區(qū)域的大小，通