基于MR圖像和三維超聲心動(dòng)圖的左心室運(yùn)動(dòng)跟蹤研究.pdf

1、據(jù)統(tǒng)計(jì)，心臟疾病已經(jīng)逐漸成為了當(dāng)今社會(huì)人類的頭號殺手，正嚴(yán)重威脅和危害著人民群眾的健康。左心室通過周期性的收縮、舒張、扭轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)形式將左心室內(nèi)的血液泵入全身各組織器官，在心臟活動(dòng)中的作用尤其重要。因此，可將其運(yùn)動(dòng)形式異常、形態(tài)異常等作為判斷心臟是否產(chǎn)生病變的重要參考依據(jù)。研究表明，在很多疾病條件下，心臟運(yùn)動(dòng)的程度及形式會(huì)產(chǎn)生較大變化。因而，對左心室進(jìn)行運(yùn)動(dòng)跟蹤對于心功能正常與否的判定具有積極的意義。
　　 實(shí)時(shí)三維超聲技術(shù)和心臟

2、MR技術(shù)均是無創(chuàng)的心臟運(yùn)動(dòng)觀察方法，本文將圖像處理相關(guān)技術(shù)，如圖像濾波、圖像配準(zhǔn)、時(shí)間序列圖像分割以及心室輪廓邊緣跟蹤等運(yùn)用于左心室的運(yùn)動(dòng)跟蹤，針對實(shí)時(shí)三維超聲技術(shù)得到的左心室時(shí)間序列圖像，初步對心臟左心室運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行跟蹤分析，并進(jìn)行了左心室一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的三維可視化重建。
　　 本文的主要工作以及取得的成果如下：
　　 ①進(jìn)行了左心室超聲圖像預(yù)處理工作。綜合幾種常見的非線性濾波方法中值濾波、Lee濾波、形態(tài)學(xué)濾波對左心

3、室超聲圖像進(jìn)行濾波處理，通過結(jié)果對比分析選取了形態(tài)學(xué)濾波方法作為圖像預(yù)處理方法。
　　 ②進(jìn)行了左心室MR圖像配準(zhǔn)的研究。針對心臟磁共振圖像提出了一種新穎的Radon變換與功率譜結(jié)合盼圖像配準(zhǔn)算法。該算法進(jìn)行的邊緣檢測過程不僅濾除了部分噪聲干擾，還使得輸入數(shù)據(jù)大大減少。利用Radon變換降維、快速提取有用信息的特點(diǎn)和功率譜的旋轉(zhuǎn)不變特性，很好地實(shí)現(xiàn)了左心室MR圖像配準(zhǔn)。
　　 ③提出兩種左心室超聲圖像分割方法。第一種分割

4、方法為利用時(shí)刻獨(dú)立脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)針對心臟扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的左心室壁進(jìn)行精確定位以及邊緣輪廓提取；第二種分割方法利用與投影方法結(jié)合C-V水平集分割方法實(shí)現(xiàn)了左心室超聲序列圖像的自動(dòng)分割，為進(jìn)一步圖像配準(zhǔn)提供了優(yōu)秀的素材。算法首先綜合投影方法對左心室位置進(jìn)行粗定位，然后再對定位區(qū)域運(yùn)用C-V水平集方法進(jìn)行細(xì)分割。
　　 ④實(shí)現(xiàn)了左心室運(yùn)動(dòng)跟蹤以及三維重建。對分割后左心室超聲時(shí)間序列圖像進(jìn)行了邊緣人工標(biāo)記跟蹤并對運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行測量統(tǒng)計(jì)分析；