超声和OCT图像融合技术研究现状

血管内超声和血管内OCT作为冠状动脉临床诊断和治疗的新兴技术，在医学研究领域引起了很大的关注，但关于血管内超声和血管内OCT图像融合方法的研究还不成熟。目前现有的方法可以分为离线图像融合和改进硬件设备两种。

（1）离线图像融合

离线图像融合基本原理是在完成对同一个病人的同一段血管的血管内超声和血管内OCT图像的采集后，采用图像配准和融合技术对在相同血管位置处采集的两种图像进行融合。

例如，文献［32］提出了一种基于特征点的血管内超声及血管内OCT图像融合方法，即在血管内超声及血管内OCT图像中提取标记点，根据标记点建立两种图像之间的刚性变换，再进一步通过非刚性变换达到精确对齐的目的。后来在此基础上作者又提出了血管内超声及血管内OCT图像的半自动配准方法^［33］，包括基于Hermitian spline的图像分割、特征提取、估算局部最大值和设计匹配器等步骤，并且评估了不同参数下的匹配结果。文献［34］采用在体图像数据验证了血管内超声与血管内OCT图像融合之后对不同斑块的识别效果，结果表明其明显优于单独使用血管内超声或者血管内OCT的识别效果。文献［35］采用在体图像数据，将血管内超声和血管内OCT图像融合应用于识别血管分叉处的易损斑块，结果证明两种图像的融合提高了识别易损斑块的准确性。文献［36］从24例病人中选取56段分叉血管，并进行为期6个月的跟踪实验，通过融合血管内超声和血管内OCT图像，结合虚拟组织学IVUS（VH-IVUS），分析了不同斑块成分的性质、各种斑块组织的频谱特征及纤维帽厚度等。文献［37］采用脱机图像数据，即血管内OCT和血管内超声导管分别以20mm／s及0.5mm／s的回撤速度从相同起始点拉回，均得到具有相同血管侧支的典型帧；然后，根据典型帧中的侧支实现图像配准；最后，将配准后的血管内OCT及血管内超声图像导入Adobe Photoshop软件中，以血管内OCT图像为底层，旋转血管内超声图像实现融合。(www.xing528.com)

（2）改进硬件设备

文献［38］对血管内超声和血管内OCT成像仪的硬件设备进行改进，其开发的新型IVUS-OCT成像仪由三部分组成：一是通过在心导管顶端依次安置血管内超声传感器及OCT探头组成IVUS-OCT微型导管；二是电动机传动系统，连接微型导管与成像系统；三是成像系统，包括激光源、OCT电路、超声波发生器／接收器、数字转换器、终端计算机等。IVUS-OCT成像仪的临床应用表明在心导管拉回过程中可以实时显示血管内超声及血管内OCT图像，更有利于研究两种成像技术的对比与结合。