冠脉OCT图像分析算法的研究与实现

发布时间：2020-06-02 21:13

【摘要】：心脑血管病是一类非常常见,且严重危害人类健康与生命的疾病。尽管现在医疗水平有了很大程度的提高,但每年全世界仍有近1500万的心脑血管疾病患者死亡,而幸存下来的患者中,也有近一半丧失了自理能力。冠心病(CAD)是心脑血管病中十分危险和常见的疾病,据推算,中国的冠心病患者已超过了1100万人,冠心病的死亡率更是已超过了所有癌症。因此,对冠心病的及时诊断十分重要。光学相干断层扫描技术(OCT)是一种新型的冠脉内影像技术,它不但成像清晰、快速、且检测的危害性较低。本文针对冠心病的辅助诊断,对冠脉OCT图像做出了以下研究工作:1.针对冠脉OCT图像斑块区域的分割,提出了一种基于改进随机游走的新方法。首先,通过K-means算法结合数学形态学为随机游走算法提供了种子点,实现了对不同种类斑块区域的半自动化分割;其次,通过在权函数中加入基于图像中边与种子点之间距离的空间距离项,改进了随机游走算法,有效减少了算法对弱边缘斑块区域的过分割现象。2.针对冠脉OCT图像血管内膜的分割,提出了一种基于形状约束的自适应水平集分割模型。首先,通过将随机游走算法对血管内膜的预分割结果作为能量函数的形状约束项,防止了演化曲线在血管壁缺口处溢出现象的发生;其次,以演化曲线外局部熵平均值的增长率作为自适应权值,有效结合了CV与LBF模型,提高了本文方法分割灰度不均匀图像的准确率,减少了分割所用的时间。3.为了方便医疗机构使用,辅助临床医生对冠心病的诊断,本文设计并实现了冠脉OCT图像分析诊断平台。本文系统采用Java和Matlab语言编写;MVC框架设计;通过Matlab building for Java接口调用本文所提出的两种算法;整个系统平台主要分为用户模块、显示模块、程序接口模块、其他功能模块和疾病辅助诊断模块五部分。通过对系统的调试,所有功能均可实现并运行稳定。
【图文】：

时程图,冠状动脉粥样硬化,心脑血管病,冠心病

研究的背景及意义国经济三十多年来的持续发展，人民生活质量也得到了很大提高惯的不科学和不规律，我国心脑血管病的发病率一直居高不下，的健康与生命。据最新数据显示[1]，我国心脑血管病患者的人数趋势愈发明显。据推算，，现在我国约有 2.9 亿人患有心脑血管疾1300 万，冠心病患者 1100 万。患心力衰竭、肺原性、风湿性以及分别达到了 460 万、510 万、270 万和 220 万。其中，冠心病是较大的心血管疾病，它是冠状动脉粥样硬化性心脏病[2]rotic Heart Disease，CAD）的简称，其具有患者基数大，死亡率高类的健康威胁巨大。冠状动脉粥样硬化是导致冠心病的首要原因复合糖类积聚、纤维物质增生、脂质物和钙类物质沉着等都是它的脉血管狭窄和阻塞、血管壁厚度增加及失去弹性等现象，造成心。冠状动脉粥样硬化时程如图 1-1 所示。

成像原理,技术,光信号

第 1 章绪论3. 通过光的干涉原理，可以增强光信号的单一反射现象并减少散射现象。通过调光镜的位置，可以改变参考臂长度，以得到不同位置结构的反射信号。4. 通过 OCT 系统对这些光信号进行处理，即可获得被检测部位的光学相干断层，即 OCT 图像。OCT 技术成像原理如图 1-2 所示。
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R541.4;TP391.41

【参考文献】