心臟左心室二尖瓣裝置的參數(shù)測量研究.pdf

1、近年來心臟疾病的發(fā)病率不斷提高,心血管疾病已成為全球死亡人數(shù)最多的疾病之一。而針對心臟左心室二尖瓣裝置的參數(shù)測量研究對于二尖瓣病變的診斷和手術(shù)治療有重要意義,雙源CT技術(shù)的發(fā)展與成熟為心血管疾病的診斷和治療提供了重要的影像依據(jù),也使二尖瓣裝置參數(shù)測量和分析成為可能。因此,有效的利用計(jì)算機(jī)三維顯示技術(shù)提取二尖瓣裝置模型中的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)測量,是計(jì)算機(jī)輔助心臟二尖瓣裝置病變診斷和手術(shù)規(guī)劃的重要基礎(chǔ)。
　　三維顯示是進(jìn)行三維測量的基礎(chǔ)。

2、近年來計(jì)算機(jī)三維顯示硬件的快速發(fā)展使三維醫(yī)學(xué)圖像顯示技術(shù)得以推廣。三維紋理映射和視線投射法等體繪制算法是三維計(jì)算機(jī)顯示技術(shù)的核心。三維紋理映射由于在顯卡的顯示處理單元(GPU)上運(yùn)行,且已實(shí)現(xiàn)大量的硬件并行計(jì)算,所以能達(dá)到很快的顯示速率。本文對于三維心臟數(shù)據(jù)的整體顯示采用三維紋理映射法。
　　本文在設(shè)計(jì)傳遞函數(shù)等需要顯示細(xì)節(jié)的情況下用視線投射法進(jìn)行體繪制。采用的視線投射法基于并行架構(gòu)CUDA平臺運(yùn)行,能充分利用GPU大量并行計(jì)算流

3、處理器的資源,可以達(dá)到實(shí)時顯示的幀率,并且對細(xì)節(jié)的顯示較為逼真。
　　傳遞函數(shù)設(shè)計(jì)又是三維顯示中的關(guān)鍵技術(shù)之一,傳遞函數(shù)能幫助用戶更清楚地顯示感興趣的區(qū)域。本文采用基于可見性直方圖的傳遞函數(shù)設(shè)計(jì)。首先對體數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,提出在視線投射算法中利用基于可見性直方圖的心臟傳遞函數(shù)對心臟數(shù)據(jù)進(jìn)行三維顯示,并且我們提出了半自動方法來確定傳遞函數(shù)。通過這些方法,用戶可以通過調(diào)節(jié)傳遞函數(shù)突出顯示感興趣的部分,甚至可以觀察到心腔的許多細(xì)節(jié)。然后,

4、我們利用CUDA技術(shù)對計(jì)算及顯示進(jìn)行加速,對三維心臟數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時動態(tài)顯示。
　　包括二尖瓣環(huán)投影面積在內(nèi)的心臟左心室參數(shù)測量對于衡量患者的心功能有著重要的意義。傳統(tǒng)CT的左心室參數(shù)測量由于在乳頭肌位置標(biāo)定及二尖瓣環(huán)提取方面遇到了較大的困難,因此效果不甚理想,且方法復(fù)雜,可重復(fù)性差。本文提出了一套全新的基于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的心臟左心室參數(shù)測量流程,可以快速準(zhǔn)確而有效進(jìn)行二尖瓣環(huán)及乳頭肌的位置標(biāo)定。并且借助于GPU三維紋理映射方法,在三維