基于圖像的心臟運(yùn)動(dòng)參數(shù)估算及統(tǒng)計(jì)分析.pdf

1、心血管疾病具有很強(qiáng)的隱蔽性且發(fā)病急，是當(dāng)今全世界發(fā)病率和死亡率最高的疾病，因此，疾病初期的診斷和預(yù)防尤其重要，而作為臨床診斷的重要手段和依據(jù)的基于醫(yī)學(xué)圖像的心臟功能分析也因此成為學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。 臨床上只有心肌運(yùn)動(dòng)正常才能確保心臟功能正常，而心肌異常常表現(xiàn)為心肌運(yùn)動(dòng)減弱，加劇或運(yùn)動(dòng)異常，現(xiàn)有的方法由于缺乏有效的判定依據(jù)，只能把運(yùn)動(dòng)明顯減弱的區(qū)域判定為疑似病變區(qū)域。因此，本文針對(duì)現(xiàn)有方法的不足，在運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上構(gòu)

2、建了一個(gè)基于運(yùn)動(dòng)參數(shù)統(tǒng)計(jì)概率模型的判別函數(shù)，利用該判別函數(shù)能有效地判定心臟運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否正常。 本文的主要工作和取得的成果如下： (1)在分析現(xiàn)有的心臟參數(shù)的基礎(chǔ)上，筆者發(fā)現(xiàn)基于心臟圖像的運(yùn)動(dòng)參數(shù)能夠很好地描述心臟的局部運(yùn)動(dòng)，反映病變?cè)缙谶\(yùn)動(dòng)狀態(tài)的微小改變，更具有臨床診斷價(jià)值，因此，本文據(jù)此建立了心臟點(diǎn)分布模型用于運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算； (2)采用三次樣條插值方法較好地恢復(fù)了在圖像拍攝過(guò)程中因時(shí)間間隔丟失的信息，還原了心肌

3、點(diǎn)整個(gè)心動(dòng)周期的運(yùn)動(dòng)路徑，并推導(dǎo)了心肌速度、加速度和本文新提出的運(yùn)動(dòng)參數(shù)—心肌運(yùn)動(dòng)幅度等三個(gè)參數(shù)的估算方法，從理論上分析了基于圖像的心肌運(yùn)動(dòng)幅度參數(shù)能較好地反映因心肌顫動(dòng)引起的運(yùn)動(dòng)異常； (3)采用ASM方法從正常心臟圖像中提取數(shù)據(jù)構(gòu)建分析樣本集，在剔除分割和估算過(guò)程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤點(diǎn)后對(duì)樣本進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，確定了運(yùn)動(dòng)參數(shù)值的概率模型，最終利用尋優(yōu)方法完成了判別函數(shù)的設(shè)計(jì)； (4)利用設(shè)計(jì)完成的判別函數(shù)對(duì)兩組存在病變的心臟圖

4、像進(jìn)行計(jì)算和判別，結(jié)果證明該判別函數(shù)能有效地判別出心肌運(yùn)動(dòng)異常區(qū)域。同時(shí)本文將判定為異常的區(qū)域重新回投到二維切片圖上，并標(biāo)注出其具體位置。臨床醫(yī)生借助該回投標(biāo)注技術(shù)可以大大地減少圖像的閱讀量，同時(shí)通過(guò)觀察回投所在的原始二維切片圖能夠獲得更多信息進(jìn)行正確診斷。 綜上所述，本文的研究表明基于心臟運(yùn)動(dòng)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析方法能為心臟疾病的診斷尤其是疾病早期的診斷提供強(qiáng)有力的依據(jù)。如何拓展用于統(tǒng)計(jì)的心臟運(yùn)動(dòng)參數(shù)樣本和優(yōu)化統(tǒng)計(jì)工具，進(jìn)一步將心臟