《基於X射線冠脈造影的血管三維重建和可視化研究》是依託北京理工大學，由楊健擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於X射線冠脈造影的血管三維重建和可視化研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：楊健
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在國際上首次提出基於形變模型和運動特徵的血管骨架重建方案，並首次從畸變矯正、造影系統運動和成像模型、冠脈分割提取、血管截面重建與血管樹三維顯示、精度和可靠性評估等各個方面系統完整地開展對冠脈三維重建和可視化的研究。旨在彌補造影設備在成像方面的不足，解決醫生在心血管疾病診治過程中信息缺失，獲取信息不直觀，病變估計不準確的問題。研製出能夠為醫生提供完整冠脈三維空間結構，對冠脈狹窄部位進行測量和評估、對冠脈進行運動模擬，以及為醫生提供最佳造影角度的冠脈三維可視化系統。在該技術的引導下，醫生能夠快速對病灶進行定位和處理，從而有效地減少手術時間，提高手術效率，減少病人和醫生所受X射線的輻射量。研製的冠脈三維可視化系統將滿足我國心血管疾病診治的急需，並將為進一步研製具有獨立智慧財產權的心血管疾病診治手術導航系統打下堅實的基礎。對提高我國血管三維可視化水平、推動相關疾病的診治和科研的發展具有重要意義。
結題摘要
本項目對冠脈三維重建和可視化的核心問題 - 畸變矯正、造影系統運動和成像模型、冠脈分割提取、血管中心線以及截面重建、血管樹三維顯示等技術開展全面深入的研究。重點探討單平面造影圖像中因心臟運動造成的特徵提取和識別困難、反投影非嚴格匹配而導致的重建誤差累計問題。提出通過像素運動模型實現造影系統成像畸變校正；利用造影圖像序列相鄰幀信息實現對冠脈的運動估計；基於運動信息通過機率跟蹤、微分運算元、幾何拓撲結構方法實現對冠脈的跟蹤與提取；將形變模型、對極幾何原理以及運動理論相結合實現了對應特徵的匹配以及血管表面的三維重建。此外，為了對重建方法進行驗證，基於CT影像實現了任意角度造影圖像的高效仿真，並與血管樹生長理論模型實現對三維重建進度和可靠性的評估。已在國內外著名期刊和會議上發表20餘篇論文，申報了6項國家發明專利。將有力地推動三維重建技術在心血管疾病計算機輔助診斷的套用和推廣，使我國在這一新興交叉學科的研究達到國際先進水平。
