基于CT影像的颈动脉分叉血流动力学特性分析

利用实际病人的CT影像数据构建颈动脉分叉血管几何模型,利用ANSYS有限元软件计算血流速度和压力分布,对颈动脉血流动力学的特征进行分析,如颈动脉剪切应力在一个心动周期里不同时刻的变化情况,颈动脉窦部的血流速度场随时间变化情况,涡流形成的特点;然后分析颈总动脉、颈内动脉和颈外动脉的血流阻力变化情况.数值仿真结果表明,在心动周期的不同时刻,颈动脉窦部的剪切力几乎是最小的.在颈动脉窦部下方附近,涡流易于形成.在收缩期的开始阶段,动脉阻力有一个很大的高峰.这些特点会对研究颈动脉血管疾病有一定的启发.     

蚁群优化在超声图像运动矢量估计中的应用

为了在超声图像序列中找到稳健的运动矢量,提出将运动矢量估计的块匹配法表示为蚁群优化.序列方向上的运动矢量平滑约束和局部区域运动矢量相似性被表示为蚁群优化的残留信息浓度而不断更新,而相应两区域块的绝对差值和(SAD)被表示为蚁群优化的启发值来驱动蚁群.利用C++和ITK对提出的算法进行了实现,使用颈动脉超声图像序列进行了实验验证.结果较为理想,证明了新方法的可行性.     

基于仿射传播聚类选择的多Atlas右心室精准分割

由于右心室具有易变、壁薄、边界不明显等特点，Atlas成为近年来流行的图像分割方法.针对现存的Atlas选择方法大多基于配准后选择最优的Atlas，比较耗时并且降低了分割性能，提出了利用仿射传播聚类算法进行Atlas选择的方法.首先，将所有的Atlas图像看作一系列数据点，通过数据点之间的消息传递聚类；然后，得到的聚类中心图像和目标图像经过配准得到形变标记结果，采用STAPLE融合策略融合；最后，对融合结果以相似性测度因子为依据进行排序，而用相似性测度因子值最大的聚类中心进行配准分割.重复以上过程，直到得到较精确的分割结果.实验结果表明，提出的方法能有效地进行右心室的分割，与传统选择方法相比，分割精度得到了明显提高.     

基于二维压缩扩展和光流法的组织应变估计方法

在超声弹性成像中,为了得到大压缩量下的精确应变估计,要考虑组织横向膨胀带来的横向位移的信号去相关影响,为此提出了结合二维压缩扩展和光流法的组织应变估计方法.首先采用二维希尔伯特变换法将原始超声RF信号通过包络检测的方法转换为解析信号,再利用块匹配算法得到16个子区域的位移矢量,然后利用线性回归方法从位移矢量估计出二维压缩扩展的参数.在完成二维压缩扩展之后,再利用光流法对微小位移进行精确估计.实验结果表明,二维压缩扩展方法和光流法的结合增加了总体应变估计的精度与鲁棒性.所得纵向位移和纵向应变与有限元仿真结果基本一致,证明了所提算法的正确性.     

基于影像数据的心室隔膜形态分析

利用医学图像分割、形态学图像处理等算法在心脏核磁共振图像中提取心室壁骨架线、心室内膜边界.在分割提取工作的基础上,通过可以描述心室隔膜形态的关键参数自动分析心室内膜形态.提出自动计算心室隔膜骨架线曲率的算法,并针对曲率描述心室隔膜形态的不足,提出心室隔膜偏移量的概念,完善了基于影像数据评价心室隔膜形态的方法.实验结果表明:曲率、偏移量、心室内膜边界和变化量是评价心室隔膜形态的重要参数.