左心室功能映射三維節(jié)段標準模型的研究.pdf

1、心血管疾病是世界上死亡人數(shù)占總?cè)丝诒壤罡叩募膊　＝?0多年來，我國心血管疾病治療模式發(fā)生了重大變化，其中埋植起搏器是心血管疾病介入性治療中的重要領域。從血流動力學和心電生理學方面對心臟人工起搏效果的評價相對成熟，而從心肌的機械活動方面的評價較少。本論文通過建立左心室的功能映射三維模型，研究起搏心臟的機械活動，對于起搏治療、心血管疾病機理的認識及其準確診斷具有重要意義。 為研究心肌機械運動，本文提出了一種弱化左室具體解剖結(jié)構(gòu)的標

2、準模型，使其成為一個共同的參考空間，消除不同人左室在解剖結(jié)構(gòu)上的個體差異，并利用心肌節(jié)段的概念關注心肌局部運動功能，使心肌節(jié)段成為不同左室心肌運動分析的橋梁。本文基于美國超聲心動學會左室心肌節(jié)段的16節(jié)段劃分標準，建立心肌節(jié)段的標準模型。為有效分析室壁各層心肌間存在的速度梯度，我們繪制每個節(jié)段等間距的內(nèi)、中、外三層標準模型，并基于Direc3D三維圖形處理API，編程開發(fā)心肌節(jié)段模型映射和觀察平臺。 本文基于醫(yī)學圖像配準的薄板樣

3、條插值法，首先實現(xiàn)二維圖像數(shù)據(jù)與模型截面標準圖像的變換，然后根據(jù)標準截面圖與三維模型間一一對應關系，讀取配準結(jié)果圖與模型中對應頂點速度值，完成圖像數(shù)據(jù)與模型頂面、底面及長軸棱邊的映射。最后為彌補二維圖像數(shù)據(jù)與三維模型映射的不足，本文建立了一套三維曲面插值方法完成模型表面未知點的速度插值，并直接用組織多普勒速度圖像（DTV）的顏色編碼模式反映速度分布和變化：①將未知點及其鄰近的四個已知點投影到三個正交面上：②將投影后的不規(guī)則四邊形變換成單

4、位正方形；③利用二維質(zhì)心插值原理在各投影面上完成未知點速度顏色分量的插值，實現(xiàn)心肌節(jié)段速度在三維模型的分布顯示。 為驗證本文方法的可行性，本論文將兩例安裝了起搏器的病人及健康人的DTI圖像進行映射實驗。對比分析病例1二尖瓣環(huán)6個節(jié)段術前和術后的三維映射結(jié)果，我們認為VVI起搏器有效改善了節(jié)段1和節(jié)段4的異常運動情況，但對二尖瓣環(huán)其他節(jié)段的影響不大。分別將病例1術后與病例2術后的整體映射模型與健康人的映射結(jié)果進行對比，結(jié)果顯示兩例

5、病人在術前收縮期和舒張期的峰值速度普遍偏低，術后速度都有不同程度的提高。與病例1相比病例2術后內(nèi)外膜速度梯度差明顯變大，且心肌速度在周向和縱向的傳播方向與健康人的相似程度高，說明DDD起搏治療改善了心動過緩的狀況，并增加了心臟的收縮力和順應性。由于病例2心肌的整體恢復情況相對較好更接近于健康人，提示DDD起搏器對于心肌速度的恢復能力強于VVI起搏器。 本論文的研究表明，本論文所建立的基于心肌節(jié)段的左心室三維功能映射模型的方法，用