基于心臟CTA體數(shù)據(jù)的冠脈計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)核心技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的快速發(fā)展，基于多層螺旋CT采集的心臟影像數(shù)據(jù)在冠脈臨床診斷中起著越來(lái)越重要的作用。如何方便、快捷地輔助臨床工作者從海量的冠脈CTA體數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確地獲得有價(jià)值的心血管臨床診療信息，一直是醫(yī)學(xué)影像學(xué)者們努力的目標(biāo)，也是當(dāng)今醫(yī)學(xué)工作者必須面臨的巨大挑戰(zhàn)。本文針對(duì)基于心臟CTA體數(shù)據(jù)的冠脈計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)的核心技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究，主要包括復(fù)雜數(shù)據(jù)下心血管的分割，血管中心線的提取，服務(wù)于診斷的血管曲面重建以及心血管病變組織的定

2、量檢測(cè)與定性分析及系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等。
　　心血管的分割是診斷心血管疾病首要的一步，也是后續(xù)三維重建、定量檢測(cè)和定性分析等診斷操作的先決條件。分割問(wèn)題一直以來(lái)都是圖像處理和分析領(lǐng)域的難題，特別是受冠脈CTA復(fù)雜性和強(qiáng)隨機(jī)性等客觀因素的影響，心血管分割問(wèn)題是冠脈CAD的核心難點(diǎn)。本文利用升主動(dòng)脈的位置信息，結(jié)合冠狀動(dòng)脈的結(jié)構(gòu)特征，提出了一種基于管狀特征和層間相關(guān)性的心血管分割算法來(lái)解決自動(dòng)分割問(wèn)題。在臨床冠脈CTA數(shù)據(jù)上實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明

3、該算法能有效地自動(dòng)提取冠狀動(dòng)脈，減少醫(yī)生的交互次數(shù)，從而提高工作效率。
　　血管中心線在血管可視化視圖顯示、血管疾病檢測(cè)和分析及相關(guān)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。由于血管結(jié)構(gòu)和曲率變化的復(fù)雜性，提取的中心線常會(huì)不準(zhǔn)確。本文從血管的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征出發(fā)，利用方向追蹤思想，提出了一種基于血管結(jié)構(gòu)特征的冠脈中心線自動(dòng)提取算法。在臨床數(shù)據(jù)上實(shí)驗(yàn)后，結(jié)果表明該算法能夠解決因血管曲率變化比較大以及分支比較多造成的中心線提取不準(zhǔn)確問(wèn)題。
　　曲面重建技

4、術(shù)是輔助臨床工作者在一張圖像上觀察管狀組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)和完整形態(tài)走勢(shì)的一種可視化技術(shù)，對(duì)心血管疾病的臨床診斷具有重要作用。首先對(duì)現(xiàn)有的曲面重建技術(shù)進(jìn)行討論和分析，針對(duì)現(xiàn)有曲面重建技術(shù)對(duì)細(xì)小疾病不敏感等缺點(diǎn)，提出了一種旋轉(zhuǎn)多角度曲面重建技術(shù)，從而更好地輔助臨床工作者觀察細(xì)小疾病，以減少醫(yī)生的漏診率和誤診率。
　　心血管病變組織的定量檢測(cè)和定性分析是冠脈CAD的核心目標(biāo)和根本價(jià)值所在，其可以有效幫助臨床工作者檢測(cè)縮短心血管疾病的時(shí)間，降低

5、工作強(qiáng)度，本文首先對(duì)現(xiàn)有的基于血管橫截面面積（直徑）的狹窄檢測(cè)算法進(jìn)行研究和討論，針對(duì)現(xiàn)有算法檢測(cè)誤差大和不敏感的缺點(diǎn)，從血管橫截面的形狀特征出發(fā)，創(chuàng)新性地提出了一種基于形態(tài)學(xué)特征的狹窄檢測(cè)算法。在臨床冠脈CTA數(shù)據(jù)上實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該算法較現(xiàn)有的算法具有較高的敏感性和客觀性，能夠有效地輔助臨床工作者對(duì)疾病篩查和分析。
　　冠脈CAD的核心技術(shù)需要在一個(gè)穩(wěn)定的、安全的、易擴(kuò)展的、易維護(hù)和易操作的平臺(tái)系統(tǒng)上運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)換。因此