基于自动化Snake模型与轮廓渲染结合的颈脉DSA图像三维重建

发布时间：2020-06-01 08:37

【摘要】：在医学影像诊断领域,DSA(数字减影血管造影图像)是血管类疾病临床诊断的金标准。现阶段广泛应用的血管造影诊疗手段是根据临床医师大量先验性经验对二维血管图像进行感知评判。血管造影三维重建的出现为造影图像临床诊断和手术指导提供了三维数字诊疗模型。但是,现阶段DSA图像三维重建技术仍存在特征匹配准确度低,重建配准点拟合方式繁琐,重建模型可视化感知不足等问题。基于现阶段三维重建所面临的重点和难点,本文提出了利用自动化Snake模型与轮廓渲染结合的方法进行颈脉造影的三维重建。该方法解决了传统Snake模型中必须依赖先验性知识手工标定控制点和造影影像深度感知不足的问题。主要研究方法如下:提出采用Gabor多尺度滤波和Hessian矩阵非抑制极大值提取算法对颈部血管中轴进行提取,创新性地提出利用造影双平面对极几何关系进行血管中轴sift特征匹配。优化了Snake模型在进行颈部血管三维重建时轮廓控制点的自动化定位方法。对颈脉重建后模型的轮廓渲染方法进行了研究。构建了一种基于深度缓冲模型的Alpha轮廓渲染模型。为临床医师和患者对血管的结构感知,深度感知提供了可视化感知模型。通过对实验的关键结果进行数据分析后得出,本文所用基于对极几何约束的sift特征匹配算法在对具有旋转、视角变换特性的血管骨架进行匹配时召回率较传统算法更接近1,鲁棒性较高。通过对Snake模型迭代误差比较可以得出,使用本文自动化Snake模型重建后的误差比传统Snake模型的误差平均减少了3个像素。通过对演染结果进行基于李克特量表的盛知性评估时可以得出,渲染结果在深度、结构和颜色的感知方面的评分均高于传统的X-ray和重建图像。
【图文】：

左前斜６０°？６５°位可使主动脉弓、颈动脉及椎动脉清晰显示且彼此分逡逑离；７０°左或右后斜位，可使颈内与颈外动脉起始部分离；３０°斜位可较好分辨颈逡逑内动脉虹吸部。具体成像原理如图２－２所示。逡逑Ｂ逦Ｉ逦ｆｒｎａｇｅＡ逡逑ｙ％，．逡逑．邋Ｉｎｔａｋｅ邋Ｂ逡逑Ａ邋Ｋ逡逑图２－２造影系统投影成像原理逡逑２．２颈脉中轴线提取逡逑２．２．１颈脉图像预处理逦＇逡逑‘在对颈脉造影图像进行投影采集后，会发现采集到的图像由于环境，光线，逡逑颈脉的厚度、宽度，血管密集程度以及呼吸作用等各种因素影响，产生位置、大逡逑小的偏差。采集到的图像有的区域没有血管，，有的区域血管很密集，有的纹路很逡逑清晰有的比较模糊，为了减少计算机不必要的处理环节，首先需要对图像的有效逡逑部位进行归一化处理。逡逑首先对图像进行尺寸归一化，这种方法的优点在于，采集区域固定，处理简逡逑便，矩阵大小的灵活性掌控起来比较简便，选取出一个封闭、连通的边界定义不逡逑交叠的区域并确定好尺寸后

图２－３颈脉灰度归一化（ａ）和尺寸归一化（ｂ）结果逡逑
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.41;R445

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本文编号：2691227