一种ICUS图像序列中血管的三维形态参数测量方法

摘要

一种ICUS图像序列中血管的三维形态参数测量方法，用于提高冠状动脉血管形态参数的测量精度。其技术方案是：首先利用连续回撤超声导管获取的、覆盖多个心动周期的冠状动脉内超声图像序列和在超声导管回撤路径起点采集的、两个近似垂直方位上的X射线冠状动脉造影图像之间的交叉信息完成血管的三维重建，然后采用该三维血管模型，用几何方法对临床重要的血管形态参数进行测量和计算。实验证明，本发明对血管形态参数的测量结果比传统方法更为精确，从而为冠心病的可视化诊治和对介入治疗效果的评价提供了可靠依据。

主权项

一种ICUS图像序列中血管的三维形态参数测量方法，其特征是，首先利用连续回撤超声导管获取的、覆盖多个心动周期的冠状动脉内超声图像序列和在超声导管回撤路径起点采集的、两个近似垂直方位上的X射线冠状动脉造影图像之间的交叉信息重建血管的三维血管模型，然后采用该三维血管模型，用几何方法对临床需要的血管形态参数进行测量和计算，这些形态参数是斑块体积、血管段长度、血管曲率、血管挠率和血管段容积，具体测量和计算方法如下：a、对原始ICUS图像序列和X射线冠状动脉造影图像进行去噪、分割和边缘提取的预处理；b、从在超声导管回撤路径起点采集的、一对近似垂直方位上的X射线冠状动脉造影图像中三维重建出超声导管的回撤路径；c、对ICUS图像序列中存在的由周期性心脏运动所致的运动伪影进行补偿；d、从完成运动伪影抑制的ICUS图像序列中选择出在相同心脏相位处采集的各帧图像；e、将分割后的、在相同心脏相位处采集的各帧ICUS图像按照采集顺序沿三维导管路径顺序排列；f、拟合血管腔的内外表面；g、测量斑块体积：用经过血管段上下截面重心连线的平面将血管段分割成多个六面体网格体元，按照逆时针顺序分别用V0、V1、V2、V3表示六面体体元一个表面的四个顶点，由此可得两个三角形V0V1V2和V0V2V3，则斑块边界与外膜边界之间的第k个体元的体积Vk为： V k = | Σ j = 1 6 Σ i = 1 2 1 6 [ V j , 0 · ( v j , i × V j , i + 1 ) ] | 其中，Vj，i表示坐标原点O与第j个表面上的第i个三角形的顶点之间的向量，斑块体积为： V = Σ k = 0 N - 1 V k 其中，N是斑块边界与外膜边界之间的六面体网格体元的数目。