基于多成像方法融合的冠状动脉虚拟血管镜关键技术研究

以X射线冠状动脉造影（CAG）、血管内超声（IVUS）和血管内OCT图像作为数据源，研究准确重建冠状动脉血管，并建立交互式冠状动脉虚拟血管镜系统的方法。首先通过建立运动模型，研究IVUS图像序列中运动伪影的产生机理和抑制方法。然后根据IVUS和OCT优势与不足互补的特点，探讨对两种图像进行配准和融合的方法。最后，将由基于造影图像的三维重建获得的导管空间几何信息与由IVUS/OCT图像获得的管腔横截面信息相融合，建立全面反映冠状动脉形态的三维模型。在三维血管模型的基础上，研究冠脉形态和血流动力学参数的量化方法，探讨粥样硬化斑块的分布和发展规律与血管形态及血流动力学参数之间的关系。运用虚拟现实造型语言实现独立于操作系统平台的内镜漫游模式的冠状动脉可视化，实现对三维血管模型及其量化结果的交互式访问和显示。作为对冠心病的可视化诊治、对介入治疗效果评价的研究，以及对医务人员培训的辅助手段。

建立了以X射线冠状动脉造影（CAG）、血管内超声（IVUS）和/或血管内OCT图像作为数据源的交互式冠状动脉虚拟血管镜系统。首先，研究了X射线冠状动脉造影图像序列中管腔轴线及导管路径的静态和动态重建方法；然后，在完成血管内超声图像序列三维分割的基础上，研究了IVUS图像序列中运动伪影的产生机理和抑制方法；其次，将由CAG图像获得的导管空间几何信息与由IVUS/OCT图像获得的管腔横截面信息相融合，建立了全面反映血管形态结构的三维几何模型。再次，在三维血管模型的基础上，研究了血管形态和血流动力学参数的量化方法，探讨粥样硬化斑块的分布和发展规律与血管形态及血流动力学参数之间的关系；最后，运用虚拟现实造型语言实现了对三维血管模型及其量化结果的内镜漫游模式的交互式访问和显示。