超声图像组织标定的方法和技巧

粥样硬化所致的心脑血管疾病是当今严重危害人类生命健康的疾病之一。它是一种影响血管壁的炎症过程，将发展成血管腔内的多种斑块，斑块有可能破裂或继续生长使管腔狭窄，最终导致心绞痛、心肌梗塞、缺血性心肌病或猝死。对粥样硬化斑块进行精确地检测和分型对于动脉硬化性疾病的诊断和治疗具有重要意义。

血管内超声成像可完整显示血管壁外膜和中膜边界、内膜即管腔以及两者之间的斑块负荷情况。不同性质的血管壁组织对超声的吸收和反射不同，因此可以根据接收超声信号的强弱以不同的灰阶形式显示出血管壁的组成结构，并据此判断病变的性质和程度典型的IVUS图像如图3-35所示。

图3-35 典型的IVUS图像

a） 正常血管壁； b）钙化和脂质斑块； c）钙化和纤维斑块(www.xing528.com)

由于临床采集的IVUS图像序列数据量巨大，且图像受噪声污染比较严重，包含多种影响视觉效果的伪影，同时由于拍摄速度极快，会产生大量无诊断价值的图像。若由医生手动对IVUS图像中的斑块进行识别、描述和分型，则不仅工作量巨大，而且结果的主观性强，可重复性差，易受操作者的临床经验和专业知识的影响。利用数字图像处理技术，对异常IVUS灰度图像中的斑块组织进行正确的自动识别，并按照成分对其进行分类，对于评价斑块的易损性、预测其进展以及选择适当的治疗方案具有重要意义和临床应用价值。

与其他血管部位相比，冠状动脉分叉处的血流剪切应力波动较大，易形成涡流，是粥样硬化斑块的易发部位。分叉病变指的是狭窄程度大于50％的病变同时累及主要血管及其开支开口处。血管内超声在分叉病变的检测和介入治疗中发挥着重要的作用，通过IVUS对分叉病变进行详尽检查，有助于科学地选择治疗方案。对IVUS图像中的血管分叉进行自动检索和定位，可帮助医生迅速定位病变部位，辅助对血管分叉病变的治疗。

血管支架植入术是手术治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病的重要方法之一，用来支撑血管壁、防止早期弹性回缩、血管堵塞和后期再狭窄等，同时支架植入也是完成球囊血管成形术的主要环节。但是术后六个月内动脉的再狭窄率仍然高达20％～30％。对IVUS图像中的支架进行自动识别和测量，对于有效跟踪和检查植入支架部位、评价介入治疗效果和为再狭窄制定及时有效的治疗方案等具有重要意义。目前临床常用的血管支架主要有金属支架和药物洗脱支架两种。与普通的金属支架相比较，药物洗脱支架成功解决了支架植入术后再狭窄的问题。但是，由于这些支架是由聚左旋乳酸制成的，会在IVUS图像中产生非常微小的声影，这也加大了IVUS图像中支架自动检测的困难。