基于雙平面投影的血管三維重建研究.pdf

1、動脈硬化癥(atherosclerosis，ATS)特別是心腦血管的動脈硬化病變是嚴重威脅人類健康的主要疾病之一，動脈硬化癥的診斷和治療都依賴于血管狹窄的位置，程度等信息的獲得。三維重建可以得到血管的整體結(jié)構，通過察看血管截面的半徑，狹窄率，狹窄長度等來幫助醫(yī)生對血管進行狹窄輔助診斷。因此，血管的三維重建具有很好的臨床意義和應用價值，成為了國內(nèi)外研究的熱點。 本文對雙平面血管三維重建進行了研究，首先提取血管圖像二維信息(血管骨架

2、、血管邊緣和直徑)，再由二維骨架重建血管三維骨架樹，最后在三維骨架樹上重建血管截面。研究內(nèi)容主要包括： 1、在二維信息提取中，提出了基于自適應圓模板跟蹤和數(shù)學形態(tài)學相結(jié)合的方法。該方法首先根據(jù)圓模板灰度和最小準則確定血管中心線，然后用垂線微分方法得到粗糙的血管區(qū)域，再利用形態(tài)學進行平滑，從而提取血管區(qū)域，最后采用基于最大圓盤的形態(tài)學方法細化血管區(qū)域得到血管骨架，并且用垂線相交法來確定血管的邊緣和血管的半徑。 2、在血管三

3、維骨架樹的重建中，采用二叉樹和鏈表相結(jié)合的數(shù)據(jù)結(jié)構來存儲血管骨架，方便于立體匹配的工作。對于立體匹配，提出了適合于血管樹結(jié)構的線段匹配和基于epipolar線的點匹配相結(jié)合的方法，并且采用簡化的可變形血管模型來優(yōu)化血管段骨架。仿真實驗和真實的血管重建后的結(jié)果表明該方法取得了比較好的效果。 3、在血管的三維重建與狹窄輔助診斷中，采用小圓臺模型來重建骨架樹上的相鄰兩點之間的血管段，并介紹了狹窄率、狹窄長度、狹窄體積等參數(shù)的計算方法。