基于医学图像的心脏建模与分析

心血管疾病具有很强的隐蔽性且发病急，是当今全世界发病率和死亡率最高的疾病，因此，疾病初期的诊断和预防尤其重要，而现代医学图像已成为临床诊断的重要手段和依据。因此，近二十年来基于医学图像的心脏建模与功能分析成为了国内外研究的热点。主动形体模型由于能够扑捉柔性体的局部变化而使分割效果良好，因此被广泛用于柔性体图像分割。但其仍然存在如模型的自动初始化、分割鲁棒性、分割结果量化等问题，需要进一步解决。本书针对前两个问题，结合图像不变特征，提出了一些行之有效的解决方法。同时，本书给出了一个基于非均匀有理B样条（NURBS）的真实、灵活的人体心脏表面模型，模型被用于心功能参数的定量计算。结果表明，NURBS曲面不仅能很好地表示人体心脏内外心膜表面形状，并可用于计算心脏模型的容积，并可通过增加相应的控制点提高计算精度。在分析心功能参数时，笔者发现心脏的运动参数更能描述心脏的局部运动、反映病变早期心脏运动的微小异常。因此，建立了心脏点分布模型用于运动参数计算，采用三次样条方法恢复了图像拍摄过程中丢失的部分信息，还原了心肌点在整个心动周期的运动路径，推导了心肌运动速度、加速度和运动幅度等三个参数的估算方