基于超声心动图的心功能指数计算机测量

发布时间：2020-06-02 07:43

【摘要】： 心功能是重要的生理指标,是心脏彩色超声检查的必要项目。目前超声检查常以EF指数作为评价心功能的指标。先由超声仪器获得图像,然后医生手工进行测量,最后代入公式计算出结果。为解决单个指标评价心功能不全面的问题,增加E/A值和TEI指数可更全面地评价心功能指标。本文针对医生手工测量的缺陷,采用图像处理方法,自动完成参数的测量和计算功能,简化了测量过程,降低了工作量。若进一步将本文设计部分应用于医院PACS系统和超声报告系统,将更能发挥其作用。本文从原始图像截取感兴趣区域,并对其进行预处理。预处理主要包括:二维中值滤波,平滑图像;非线性灰度变换,增加图像动态范围;形态学处理,平滑边界和清除背景干扰。预处理后由二值图像获取初始包络,对包络进行相关函数计算,采用高度分段、极大值累加的方法对相关函数进行周期的计算,最终按此周期提取单周期图像。采用基于Snake模型的动态规划法对二尖瓣处和主动脉瓣处的血流频谱图进行进一步的包络提取。采用格雷厄姆扫描法对包络进行凸壳提取,并用二次曲线拟合凸壳点,计算出拟和曲线的根。采用基于三维的边界对同时扫描的方法,对二尖瓣腱索水平M型图像进行边界对同时提取,并计算出两边界之间间距的最大值和最小值。将所获得的值,分别代入相应的公式,计算出需要的心功能参数。论文还制作了用于测试的交互式界面,方便测试和使用。论文采用飞利浦IE33超声仪器,采集30个病人的二尖瓣和主动脉瓣的超声多普勒图像,进行E/A值和TEI指数测试;30个病人的二尖瓣腱索水平的M型图像进行EF指数的测试。所有测试均与医生手工测量结果进行比较,以医生手工测量值为基准,计算三个指数的平均误差。其中E/A值的平均误差4.3%,TEI指数为10.7%,EF指数为10.4%。在三个心功能计算的同时,系统还得到了心率、LVDs和LVDd三个检查参数。试验结果表明:本文设计的心功能测量方法有较高的准确性。采用图像处理方法,降低了手工操作的复杂度,提高了工作效率。该系统在临床上具有一定的应用前景。
【图文】：

超声仪器,光盘刻录,超声心动图,二尖瓣

的超声图像。本文因工作方便，以光盘刻录的形式，直接从超声仪器上获得D工COM图像，然后在本地电脑中打开。以二尖瓣处超声心动图为例，实际超声仪器采集的图像如图3.1所示。

数字图像,灰度,图像,像素

找到吻合程度最高的那个模板。C、吻合程度高的模板代表的扫描速度即为实际扫描速度，并最终显示在图形界面_仁。作为例子，图3.2给出经图像读取处理后的灰度血流频谱图。图3.2经图像读取处理后的灰度血流频谱图3.2图像滤波中值滤波是山‘f盯ky在1971年提出的。中值滤波的原理是把数字图像中的一个像素由邻域中各点值得中值来替换【，’，他的主要功能是让与周围像素灰度值的差比较大的像素改取与周围像素值接近的值‘’‘)’，它可以象征性地表示为:飞，(m，n)一median{:(n卜k，n一l)，(k，，l)。砰}(:“.2)中值滤波的的工作步骤:①设置一定大小的模板
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：R540.45

【参考文献】