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确定IVUS图像帧的轴向位置优化方法

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:文献[89]未考虑心脏运动的影响,而是根据导管的回撤速度和各帧IVUS图像的采集时刻计算各IVUS帧的位置,然后将从IVUS图像中分割出的内腔轮廓质心垂直映射到相应的三维血管中心线上。

确定IVUS图像帧的轴向位置优化方法

将IVUS切片映射到三维导管回撤路径的正确位置处,即确定各帧超声图像的三维轴向位置,主要依据由造影图像中三维重建出的导管回撤路径以及导管回撤的方式和速度。例如,文献[87]采用在ECG门控下的基于鞘管的导管恒速回撤方式,得到由在各心动周期的心脏舒张末期采集的IVUS图像所组成的序列,以减小心脏运动和呼吸所造成的运动伪影,提高重建精度。依据三维导管路径长度,将超声图像中心(即导管中心)等间隔垂直映射到导管路径上。但是当患者心律不齐时这种等间隔放置方法就存在较大偏差。此后,文献[88]也采用类似的ECG门控图像采集方法,并记录下首帧图像的采集时刻,然后依据各后续帧超声图像的采集时刻计算出它们与首帧图像之间的距离,从而得到沿超声导管路径排列的各IVUS帧的轴向位置。文献[89]未考虑心脏运动的影响,而是根据导管的回撤速度和各帧IVUS图像的采集时刻计算各IVUS帧的位置,然后将从IVUS图像中分割出的内腔轮廓质心垂直映射到相应的三维血管中心线上。

目前常用的方法是,在对感兴趣的血管段进行IVUS检查的过程中,将超声导管插入管腔内之后,推送至远端,记录下回撤的起始时刻。然后经电动机驱动匀速连续地拉出导管,根据采集每帧图像时经过的时间,即可计算出相邻帧的切面间距,从而确定导管路径上各帧图像的采集点。在回撤过程中,超声导管始终位于各帧截面图像的中心,并且截面图像应垂直于导管回撤路径,如图3-86a所示,设c(s)(0≤s≤1)是表示三维导管路径的B样条曲线,为了沿c(s)准确排列各帧IVUS图像,计算c(s)上各帧图像采集点处的单位切矢量t=c′(s)/c′(s),在沿导管路径按照采集顺序依次排列各帧IVUS图像时,令各帧图像平面垂直于其采集点处的单位切矢即可,如图3-86b所示。

978-7-111-53688-8-Chapter03-157.jpg(www.xing528.com)

图3-86 IVUS图像的轴向位置示意图

a)回撤路径上各帧图像采集点处的单位切矢 b)超声图像平面垂直于其采集点处的单位切矢[88]

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