實(shí)時(shí)心肌聲學(xué)造影定量分析若干圖像處理問(wèn)題的應(yīng)用研究.pdf

1、實(shí)時(shí)心肌聲學(xué)造影(RT-MCE)有著很強(qiáng)的評(píng)價(jià)心肌灌注能力，而且已經(jīng)成為冠狀動(dòng)脈疾病診斷和評(píng)價(jià)心肌存活性的有力工具。但是，目前的RT-MCE圖像數(shù)據(jù)的定量分析技術(shù)還有待完善，尤其是MCE序列圖像的降噪和MCE序列圖像ROI區(qū)域的幀間校準(zhǔn)這兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題亟需得到解決。本課題給出了上述問(wèn)題的具體解決方法。
　　 MCE圖像中含有嚴(yán)重的Speckle噪聲，它們遮蓋了對(duì)臨床診斷較為重要的圖像細(xì)節(jié)，并給后續(xù)的處理，如邊緣檢測(cè)、圖像分割等造成

2、了很大的麻煩。對(duì)于超聲圖像來(lái)說(shuō)，Speckle噪聲是無(wú)法避免的，而且其復(fù)雜的形成機(jī)制、多變的統(tǒng)計(jì)特性使得很多經(jīng)典降噪算法無(wú)法發(fā)揮作用。這一現(xiàn)象引起了很多研究人員的廣泛關(guān)注。有些學(xué)者將研究重點(diǎn)放在噪聲模型的求解上，給出了瑞利分布(RayleighDistribution)、K分布(K-distribution)以及萊斯分布(RicianDistribution)等模型;有些學(xué)者則直接關(guān)注實(shí)際問(wèn)題中的Speckle噪聲的抑制，給出了SAR(

3、syntheticapertureradar)圖像、IVUS圖像的降噪方法，這些方法主要有基于空間濾波、基于小波變換、基于擴(kuò)散理論三種。一些學(xué)者將上述研究成果應(yīng)用到MCE圖像的降噪中，雖然具有很強(qiáng)的學(xué)術(shù)價(jià)值，但得到的臨床應(yīng)用效果卻不是很理想。但前人的工作給我們提供了重要的信息:Speckle噪聲的抑制必須要考慮圖像的自身特性。本實(shí)驗(yàn)工作人員在前期工作中提出了一種能有效抑制IVUS序列圖像血液Speckle噪聲的自適應(yīng)時(shí)空濾波方法。該方法

4、的基本思想是對(duì)目標(biāo)幀中每一個(gè)要檢測(cè)的像素結(jié)合其空間和時(shí)間兩方面的信息，構(gòu)造一個(gè)二維ROI區(qū)域，然后根據(jù)此ROI區(qū)域內(nèi)血液和組織頻譜特性的差異進(jìn)行降噪。自適應(yīng)時(shí)空濾波較好的臨床應(yīng)用效果給了我們很大啟發(fā)，通過(guò)引入S變換，并結(jié)合MCE圖像的自身特性，本文最終給出了針對(duì)MCE圖像的Speckle噪聲抑制方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法提高了圖像的信噪比，改善了圖像的質(zhì)量。
　　 MCE序列圖像定量分析的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是心肌ROI區(qū)域的幀間校準(zhǔn)

5、問(wèn)題。目前應(yīng)用最廣泛的MCE定量分析方法是時(shí)間-強(qiáng)度曲線分析方法。準(zhǔn)確的ROI位置是時(shí)間-強(qiáng)度曲線分析方法可靠性的必要前提。然而，由于心臟跳動(dòng)、呼吸作用的影響，在初始幀上選取的ROI位置在后續(xù)幀上都存在不同程度的漂移。因此，為了保證MCE圖像定量分析的準(zhǔn)確性，必須首先保證圖像序列中每一幀上的ROI都標(biāo)記同一個(gè)心肌位置。本課題利用超聲圖像散斑模式的唯一性和穩(wěn)定性并使用基于B-mode圖像的散斑跟蹤方法實(shí)現(xiàn)心肌ROI的幀間校準(zhǔn)?；趫D像的散