缺血心肌存活評價的核醫(yī)學(xué)圖像處理方法.pdf

1、冠狀動脈梗塞引起心肌缺血將造成心肌損害。判斷缺血的心肌是否存活，恢復(fù)血供后能否能恢復(fù)心肌功能，對于制定治療方案和判斷手術(shù)預(yù)后十分重要。綜合分析核醫(yī)學(xué)心肌血液灌流圖像和心肌代謝圖像至今仍被公認(rèn)是判斷心肌存活的“金標(biāo)準(zhǔn)”。通常需要比對解讀這兩種不同功能圖像所提供的信息來作出診斷，而采用計算機圖像處理技術(shù)可以幫助對這兩類不同圖像中所包含的信息進(jìn)行定量解讀，提供準(zhǔn)確合理的分類建議。本文圍繞基于核醫(yī)學(xué)圖像的缺血心肌存活評價，著重研究邊緣模糊的心肌

2、三維圖像的分割、配準(zhǔn)等處理技術(shù)以實現(xiàn)對心肌的存活狀態(tài)進(jìn)行自動分類。 本文先對心臟的解剖位置和結(jié)構(gòu)、心肌存活評價的影像學(xué)方法、核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備和成像特點作一簡單介紹。在這基礎(chǔ)上介紹了核醫(yī)學(xué)心臟成像的類型，顯示方式，心肌活性檢測方式，以及本研究中圖像數(shù)據(jù)采集的方法。在對這些基本知識充分了解的基礎(chǔ)上，本文著重在以下四個方面進(jìn)行了研究： 第一，研究對心臟左心室壁(心肌)作橢球曲面擬合，并利用這個橢球模型實現(xiàn)自動確定心臟長軸和將心臟

3、旋轉(zhuǎn)形成水平長軸截面、垂直長軸截面和短軸截面。不但使結(jié)果顯示符合核醫(yī)學(xué)診斷習(xí)慣，也為心肌區(qū)域的分割提供幫助。 第二，重點研究心肌區(qū)域的分割提取。心肌是本文研究的主要對象，但核醫(yī)學(xué)圖像中的心肌邊緣模糊，還有局部顯像缺損，完整提取非常困難。本文分析了基于形變模型的分割方法，包括snake方法和水平集方法。針對上述方法在分割邊緣模糊圖像時的局限性，將心肌擬合橢球模型和心肌顯像的灰度作為先驗知識，提出了基于知識的快速推進(jìn)法。并以實驗驗證

4、本文提出的分割算法能有效分割提取有局部顯像稀疏或顯像缺失的心肌區(qū)域； 第三，探討兩種顯示不同心肌功能的三維核醫(yī)學(xué)圖像的配準(zhǔn)，提出了利用胸廓殘余影像進(jìn)行互信息配準(zhǔn)的簡化方法。 第四，模擬醫(yī)生的臨床診斷思維，分析已經(jīng)配準(zhǔn)的兩幅心臟核醫(yī)學(xué)功能圖像的局部區(qū)域的一致性，從而給出對缺血心肌存活狀態(tài)的輔助診斷信息。利用本文提出的方法對實際心肌缺血病例的分類結(jié)果和輔助診斷信息均與臨床診斷結(jié)論和手術(shù)治療時所見狀況基本相符，表明本文方法能有