冠状动脉三维重建与狭窄评估

发布时间：2021-05-16 08:16

　　冠心病是威胁人类健康的主要原因之一,在我国,冠心病死亡率一直呈上升态势。目前医学界研究出了很多方法诊断冠心病,心电图检查、超声心动图、CTA等都可以间接反映冠状动脉是否存在病变。但是,这些方法都不能反映冠脉的功能性狭窄。1993年,血流储备分数（Fractional Flow Reserve,FFR）的出现很好的解决了这个问题。经过长期的基础与临床研究,FFR已经成为评价冠脉功能性狭窄的公认指标。但是传统的FFR是需要在冠脉处插入导管以计算狭窄处的压力,属于有创诊断,有很大局限性。近年来,FFR-CT的研究正在兴起,顾名思义,这是将两种冠心病的诊断方法的结合产物。该方法使用冠状动脉计算机断层扫描血管成像（CCTA）图像对冠脉血管进行三维重建,利用计算流体力学（CFD）进行有限元数值模拟,计算出血流储备分数。该方法无创,适用性广泛,是目前的研究热点。本文基于冠脉C TA图像,研究冠脉血管三维重建算法,并利用有限元分析计算血流储备分数评估冠脉的狭窄程度。本文使用基于Hessian的滤波器对CTA图像进行滤波处理,显著增强了管状结构,得到滤波之后的血管增强图像和血管的方向信息。采用了基于最短... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 课题背景
        1.1.1 冠心病病理介绍
        1.1.2 冠心病的诊断方法
    1.2 研究意义
    1.3 国内外的研究现状
        1.3.1 图像分割算法
        1.3.2 冠状动脉狭窄评估方法的研究现状
    1.4 本文主要研究内容以及创新点
    1.5 本文结构安排
第二章 血管分割算法的研究
    2.1 血管分割算法介绍以及优劣势分析
        2.1.1 阈值法
        2.1.2 区域生长法
        2.1.3 主动轮廓法
    2.2 图割算法基础
        2.2.1 图(graph)介绍
        2.2.2 网络流理论
    2.3 图割算法介绍
        2.3.1 能量函数的设计
        2.3.2 用最大流最小割的方法求解能量最小化函数
    2.4 本章小结
第3章 冠脉血管中心线提取
    3.1 中心线提取算法的研究
    3.2 医学图像文件格式DICOM介绍
        3.2.1 DICOM文件的仿射变换
        3.2.2 数据来源
    3.3 医学图像预处理
        3.3.1 CTA图像的读取
        3.3.2 图像裁剪
    3.4 Frangi滤波器
        3.4.1 尺度空间理论
        3.4.2 Hessian矩阵滤波原理介绍
        3.4.3 血管相似性函数定义
    3.5 成本函数的设置
    3.6 中心线提取及结果展示
    3.7 血管中心线准确性评估
        3.7.1 重叠度测量
        3.7.2 准确性测量
    3.8 本章小结
第4章 使用各向异性的图割算法进行血管腔分割
    4.1 设计能量函数
    4.2 各向异性的图割
    4.3 本章小结
第5章: 利用FFR进行冠脉狭窄评估
    5.1 FFR原理介绍
    5.2 计算流体动力学原理
    5.3 本章工作流程介绍
    5.4 Geomagic软件处理血管模型
    5.5 有限元分析
        5.5.1 ANSYS Fluent软件介绍
        5.5.2 网格划分
        5.5.3 边界条件设置
        5.5.4 模拟数值求解以及后处理
    5.6 FFR计算
    5.7 本章小结
第6章 总结及展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3189331