1、冠心病是目前危害人類健康的首要疾病,冠脈造影圖像是臨床診治冠心病的主要依據(jù)之一,被稱為診斷冠心病的"金標(biāo)準(zhǔn)".X射線造影成像的最大缺陷在于把血管三維空間結(jié)構(gòu)重疊到二維圖像上,即投影成像.由于透視投影成像導(dǎo)致的血管重疊和投影縮短會引起血管狹窄估計及支架選擇和放置錯誤,而血管重疊和投影縮短與造影角度的選擇有關(guān).本文在冠狀動脈樹三維重建的基礎(chǔ)上,研究了冠狀動脈樹中感興趣血管段最佳視角的計算方法,感興趣血管段在最佳視角下的定量分析能有效地提高其

2、臨床醫(yī)學(xué)參數(shù)的測量精度,用于指導(dǎo)介入性治療. 血管內(nèi)超聲近年來獲得了迅速發(fā)展,但是血管內(nèi)超聲在描述血管形態(tài)時缺少血管的三維幾何信息.傳統(tǒng)的血管內(nèi)超聲三維重建主要是通過把一系列的超聲圖像疊加起來形成一個直血管段,這種方法忽略了導(dǎo)管的彎曲和扭曲.本文通過血管內(nèi)超聲和冠脈造影的融合來獲得正確的超聲圖像三維重建. 本文的研究內(nèi)容主要包括: 1.滿足感興趣血管段最小投影縮短的造影角度計算提出了血管段投影縮短百分比計算公式,

3、分別利用幾何法、血管投影縮短最小化法和平面擬合法來計算滿足感興趣血管段最小投影縮短的造影角度,并對這三種方法進行了分析比較. 2.感興趣血管段最佳視角的計算提出了滿足感興趣血管段最小遮蓋的造影角度計算方法,并在滿足最小投影縮短的造影角度范圍內(nèi)尋找滿足最小遮蓋的造影角度,從而獲得感興趣血管段的最佳視角. 3.幾何變換矩陣中平移向量的優(yōu)化兩個不同角度投影坐標(biāo)系間的幾何變換矩陣是實現(xiàn)冠狀動脈樹三維重建的關(guān)鍵,本文利用血管分支點

4、和端點來優(yōu)化幾何變換矩陣中的平移向量. 4.冠狀動脈樹感興趣血管段最佳視角實驗分別利用臨床冠脈造影圖像和冠狀動脈樹實物模型造影圖像進行實驗,并通過對感興趣血管段投影縮短及遮蓋情況進行分析來評價最佳視角計算方法的正確性. 5.血管內(nèi)超聲與冠脈造影融合初步研究本文提出了結(jié)合動態(tài)規(guī)劃和Snake模型提取血管內(nèi)超聲圖像邊緣的方法.在對超聲圖像進行三維重建時,利用Frenet-Serret標(biāo)架確定超聲圖像各相鄰幀間的相對方位,利用