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基于图像的冠状动脉内超声图像序列门控方法的研究

作　者: 田美影
导　师: 孙正
学　校: 华北电力大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 冠状动脉血管内超声心动周期动态规划运动伪影门控
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

血管内超声是目前临床普遍采用的诊断血管病变的介入性影像手段,特别是对冠心病的诊断起着举足轻重的作用。由于冠状动脉附着在心脏的外表面上,随着心脏的搏动有规律地运动,因此在进行冠状动脉内超声成像时,连续回撤超声导管采集到的图像序列不可避免地会受到运动伪影的影响,从而降低图像质量。本文采用数字图像处理的方法,仿照心电门控的工作过程,对连续回撤超声导管采集的冠状动脉内超声图像序列中的运动伪影进行抑制。首先,通过逐帧比较血管内超声图像的灰度特征,构造图像序列的差异矩阵;然后,在从差异矩阵中估计出病人的心率值之后,采用动态规划算法从差异矩阵中搜索出具有最小累计差异值的最优路径,为各帧找到其在相邻心动周期中的匹配帧;最后,在倒高斯滤波后的差异矩阵中,沿最优路径找到在各心动周期的舒张末期采集的一帧图像,组成一个新的序列,得到最终的门控序列。通过对临床采集的图像序列的实验结果进行分析验证了本文方法的可行性。采用本文方法可解决没有同步记录心电信号的冠状动脉内超声图像序列的门控问题,减小由心脏运动所致的运动伪影的影响,提高冠状动脉内超声图像序列纵向视图的视觉效果,为冠状动脉血管的定量测量(包括血管形态参数和血流动力学参数的测量)、与其它冠状动脉影像的融合、血管的三维重建等提供更为准确的图像数据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-16
  1.1 研究背景  9-12
    1.1.1 心脏与冠状动脉  9-10
    1.1.2 冠心病  10
    1.1.3 血管内超声  10-12
  1.2 本文研究目的和意义  12-14
    1.2.1 目的和意义  12-13
    1.2.2 研究现状和进展  13-14
  1.3 本文的主要研究内容  14-16
第2章血管内超声的成像原理及图像特点  16-24
  2.1 血管内超声  16-19
    2.1.1 IVUS 成像仪  16-17
    2.1.2 IVUS 图像特点  17-18
    2.1.3 运动伪影  18-19
  2.2 现有的抑制运动伪影的方法  19-23
    2.2.1 ECG 门控图像采集  19-22
    2.2.2 提取相位信息法  22-23
    2.2.3 基于图像的离线门控  23
  2.3 本章小结  23-24
第3章基于图像的冠状动脉内超声图像序列的门控  24-46
  3.1 构造差异矩阵  24-26
    3.1.1 差异矩阵  24-25
    3.1.2 实验结果与分析  25-26
  3.2 确定各帧图像在相邻心动周期中的匹配帧  26-39
    3.2.1 确定最优路径的起点和搜索范围  27-34
    3.2.2 动态规划概述  34-36
    3.2.3 基于动态规划的最优路径搜索  36-38
    3.2.4 实验结果与分析  38-39
  3.3 选择在舒张末期采集的图像  39-42
  3.4 实验结果与分析  42-45
    3.4.1 实验结果  42-44
    3.4.2 定量评价精度  44
    3.4.3 计算成本  44-45
    3.4.4 讨论  45
  3.5 本章小结  45-46
第4章结论与展望  46-48
  4.1 结论  46-47
  4.2 展望  47-48
参考文献  48-51
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  51-52
致谢  52-53
详细摘要  53-59

基于图像的冠状动脉内超声图像序列门控方法的研究

内容摘要

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