超聲造影心動(dòng)圖流場(chǎng)信息提取與分析.pdf

1、心血管疾病是人類(lèi)健康的主要威脅,也是發(fā)達(dá)與發(fā)展中國(guó)家的首要死亡原因之一。目前,借助醫(yī)學(xué)超聲影像技術(shù),對(duì)心臟血流進(jìn)行定量定性的分析,已成為心血管臨床醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。其中,左心室是心臟最重要的部分,承擔(dān)了主要的血液轉(zhuǎn)移職能。左心室血液流動(dòng)特性代表了人體心臟運(yùn)轉(zhuǎn)的效率,因而對(duì)左心室的血液流動(dòng)場(chǎng)的測(cè)量具有重要的意義。左心室在形態(tài)上和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)上表現(xiàn)出的異常,在臨床可以作為判斷心臟病變的重要依據(jù)。它可以幫助診斷心血管疾病的存在與否和嚴(yán)重程度。因此,

2、研究有效的基于造影超聲圖像序列的左室血液流場(chǎng)提取以及左室功能定量分析指標(biāo),對(duì)推動(dòng)超聲醫(yī)學(xué)發(fā)展有著重大的意義。
　　本文以協(xié)助實(shí)際醫(yī)學(xué)診療為出發(fā)點(diǎn),集中介紹了課題研究?jī)?nèi)容的來(lái)源背景、目的意義等,分析了超聲粒子圖像測(cè)速技術(shù)、流場(chǎng)修正技術(shù)以及左心功能定量指標(biāo)評(píng)價(jià)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及各種技術(shù)的發(fā)展。論文主要研究了造影超聲圖像粒子圖像測(cè)速技術(shù)、流場(chǎng)修正技術(shù)以及左室功能定量評(píng)價(jià)指標(biāo),論文主要研究工作由以下幾個(gè)方面組成:
　　第一,研究了單

3、幀超聲造影心動(dòng)圖流場(chǎng)提取。在基于水平集算法的感興趣區(qū)域分割預(yù)處理之后。研究了基于灰度互相關(guān)算法的粒子圖像測(cè)速技術(shù)原理并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn),提出了基于超聲乘性散斑噪聲模型和貝葉斯估計(jì)理論的改進(jìn)粒子圖像測(cè)速算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)后的粒子圖像測(cè)速更適用于超聲圖像環(huán)境。
　　第二,由于前述流場(chǎng)提取中包含了一定數(shù)量的誤矢量,對(duì)后續(xù)指標(biāo)評(píng)價(jià)等計(jì)算產(chǎn)生了誤差,需要進(jìn)一步的修正,因此進(jìn)行了時(shí)空域流場(chǎng)修正技術(shù)研究。論文先是研究了基于Hessian核的單

4、幀流場(chǎng)空域修正技術(shù),接下來(lái)研究了基于三維各向異性擴(kuò)散理論的時(shí)空域聯(lián)合流場(chǎng)修正技術(shù),該充分利用了時(shí)域中存在的大量冗余信息于流場(chǎng)序列的修正。模擬圖像、模擬流場(chǎng)以及真實(shí)圖像三個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分證實(shí)了流場(chǎng)修正算法的有效性。
　　第三,本論文的最終目的在于協(xié)助醫(yī)生診斷病情,因此需要有簡(jiǎn)明易懂的定量評(píng)價(jià)指標(biāo)幫助醫(yī)生判斷,因此本論文研究了左心室功能定量指標(biāo)評(píng)價(jià),從左心室血流和左心室心肌運(yùn)動(dòng)兩方面開(kāi)展了左室功能評(píng)價(jià)工作。具體包括基于流場(chǎng)序列頻率