基于CT圖像三維重建的血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)計(jì)算研究.pdf

1、隨著生活水平的提高以及健康教育的普及，人們?cè)谧非髮⒓膊≈斡耐瑫r(shí)還要將風(fēng)險(xiǎn)與副作用降到最低。我國(guó)是冠心病的高發(fā)國(guó)，不僅發(fā)病率與死亡率在逐年增加，而且還有年輕化的趨勢(shì)。在冠心病的治療過程中，對(duì)冠狀動(dòng)脈狹窄程度的評(píng)價(jià)十分重要。作為冠心病診斷的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，冠狀動(dòng)脈造影技術(shù)雖然能夠?yàn)槲覀兲峁┕跔顒?dòng)脈的解剖信息，但是其極易受到主觀因素的影響，不能對(duì)冠心病進(jìn)行功能性評(píng)價(jià)。血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)(Fraction Flow Reserve,FFR)可以對(duì)血管

2、的狹窄程度進(jìn)行功能性評(píng)價(jià)，故能彌補(bǔ)冠狀動(dòng)脈造影在診斷上的不足。而無創(chuàng)的非侵入式血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)與傳統(tǒng)方法相比，還具有對(duì)人體傷害小等優(yōu)點(diǎn)，被醫(yī)生和研究人員所看好。但是，大多數(shù)的非侵入式血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)的計(jì)算都是以CTA圖像為基礎(chǔ)進(jìn)行建模仿真的，這對(duì)于一些對(duì)造影劑(如含碘試劑等)過敏的人群卻不宜使用，這就縮小了非侵入式血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)這種方法的使用范圍。因此，本文以冠狀動(dòng)脈CT圖像為基礎(chǔ)對(duì)冠狀動(dòng)脈進(jìn)行建模并計(jì)算患者血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)。
　　首先，由于心

3、臟周圍組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此在CT圖像中將冠狀動(dòng)脈分割并進(jìn)行重建并非易事。對(duì)于這樣信息量極大的醫(yī)學(xué)圖像，一般使用半自動(dòng)交互式的分割方法對(duì)冠狀動(dòng)脈進(jìn)行分割。但是對(duì)于那些對(duì)造影劑過敏的人群來說，由于他們的CT圖像失去了造影劑對(duì)血管的標(biāo)注，使得交互式分割不能很好地識(shí)別血管邊界，從而不能將其完整的分割出來。基于此點(diǎn)，本文將基于聚類的圖像分割技術(shù)與live wire方法相結(jié)合。這種方法不僅能夠簡(jiǎn)單準(zhǔn)確地將冠狀動(dòng)脈分割出來，而且對(duì)血管邊緣具有較好的識(shí)別

4、效果。
　　其次，利用這些分割出來的二維冠狀動(dòng)脈切片圖，將冠狀動(dòng)脈的三維模型重建出來。考慮到軟件、硬件等條件的限制，本文最終選用了基于分割的移動(dòng)立方體三維面繪制算法對(duì)冠狀動(dòng)脈進(jìn)行重建并對(duì)三維模型進(jìn)行網(wǎng)格化簡(jiǎn)。然后，應(yīng)用ANSYS Workbench軟件對(duì)此冠狀動(dòng)脈三維模型做冠狀動(dòng)脈血液壓力計(jì)算，求取血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)(FFR)。
　　最后，利用哈爾濱醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院采集的病人數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)病人用傳統(tǒng)的侵入式方法，以及CT