基于MAP-MRF的旋转3维超声心动图断层重建及降噪

提出了一种基于最大后验概率准则(MAP)-马尔可夫随机场(MRF)的3维超声图像重建算法,在3维重建的过程中可以有效地去除超声图像特有的斑点噪声。首先提出了3维重建的数学模型,它假设所要估计的空间灰度值属于某个函数向量空间,这个向量空间的基函数因支持区域的不同而不同,将Rayle igh分布和G ibbs分布作为先验知识,通过后验概率最大化(MAP)来估计基函数前的系数,在重建算法中,通过将邻点联系强度α设定为随梯度的变化而变化,从而达到了保边界的各向异性滤波特性。采用ICM算法求解这个系数向量。为了提高该算法的效率,又进一步提出了其改进算法,最后的实验结果显示,这种基于MAP-MRF的重建算法可以有效地去除超声图像中的斑点噪声。

基于模板匹配的3维超声心动图四腔切面自动检测

在利用实时3维超声心动图诊断心脏病的过程中,医生手动寻找各关键剖视面既繁琐又费时;四腔切面是最重要的观察切面之一,为便于诊断,提出了基于模板匹配的自动检测3维超声心动图四腔切面的方法。首先,在医生指导下选择一幅四腔切面图像作为模板;其次,从3维心动图中提取一系列切面建立待检索图像库;最后,用两种不同的相似测度依次进行粗检索和精检索,找到与模板图像最相似的切面,即为该3维心动图中的四腔切面。利用该方法对28组正常人数据和22组非正常人数据进行实验,正确率分别为96%及86.3%。该方法仅利用一幅模板图像,初步实现了不同人3维超声心动图四腔切面的自动检测;其计算复杂度低,易于实现实时处理,避免了人工寻找切面的诸多弊端,对测量及配准等后续的计算机辅助诊断有重要意义。

左前降支搭桥对心功能的影响

目的 非体外循环下冠状动脉旁路移植术(off-pump coronary artery bypass grafting, OPCABG)术中血流动力学波动较大,围术期管理非常具有挑战性,本研究旨在通过在OPCABG术中使用全容积3D经食道超声(Full-volume 3D transesophageal echocardiography, Full-volume 3D TEE)测量左右心室参数,明确左前降支(left anterior descending artery, LAD)搭桥对心功能的影响。方法 OPCABG手术纳入37个病例,术中使用Full-volume 3D TEE测量左右心室血流动力学变化相关数据。记录时间点分别为:麻醉诱导平稳后切皮前(T1),在心脏前壁左前降支于固定器固定后5 min(T2),收集左右心室血流动力学变化数据。结果 T2中心静脉压(Central venous pressure, CVP)、肺动脉平均压(Mean pulmonary artery pressure, MPAP)、心率(Heart rate, HR)较T1升高且具有统计学意义(P<0.0005);T2左室每搏输出量指数(Left ventricular stroke volume index, LVSVI)较T1降低且具有统计学意义(P<0.005);T2右室舒张末期容积(Right ventricular end-diastolic volume index, RVEDVI)、右室每搏输出量指数(Right ventricular stroke volume index, RVSVI)较T1降低且具有统计学意义(P<0.05)。结论 OPCABG左前降支搭桥过程中,血流动力学变化主要原因是心室舒张功能障碍,SVI下降,导致中心静脉压,肺动脉平均压升高,心率代偿增快以维持平均动脉压稳定。