血流向量成像技术评价肥厚型心肌病患者左心室收缩期流体力学变化

目的 应用血流向量成像(VFM)技术评价肥厚型心肌病(HCM)患者左心室收缩期血流流场变化规律及机制,探讨能量效率(EE)在评价左心室功能中的临床价值。方法 选取我院25例非梗阻性HCM患者(HCM组)、24例高血压性左心室肥厚患者(H-LVH组)及35例健康志愿者(对照组),应用VFM技术获取各组等容收缩期及射血期平均能量损耗(IVC-EL、Ej-EL)、能量效率(IVC-EE、Ej-EE)、循环值(IVC-cir、Ej-cir)及涡旋面积(IVC-vor-area、Ej-vor-area),并分析各组左心室涡流运动模式;二维斑点追踪技术获取左心室整体纵向应变(GLS)、间隔纵向应变(IVS-LS)及后侧壁纵向应变(PLW-LS);比较各组上述参数的差异。应用多元线性回归分析Ej-EE的独立相关因素;分析Ej-EE与GLS相关性。结果 与对照组比较,HCM组及H-LVH组GLS均减低,IVC-EL、Ej-EL、Ej-EE、SW均增加,HCM组IVC-vor-area、Ej-vor-area、IVS-LS均减低,HCM组IVC-EE及H-LVH组IVC-cir均增加,差异均有统计学意义(均P<0.05);与H-LVH组比较,HCM组Ej-EE增加,SW、IVC-vor-area、Ej-vor-area、IVC-cir、IVS-LS均减低,差异均有统计学意义(均P<0.05)。HCM组22例(88.0%)患者出现“反向涡流”,与对照组和H-LVH组(0、16.7%)比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。多元线性回归分析显示,IVC-vor-area和GLS均与Ej-EE独立相关,回归模型方程式:Ej-EL=2.825-0.002×IVC-vor-area+0.057×GLS;相关性分析显示,Ej-EE与GLS呈负相关(r=-0.344,P=0.0013)。结论 VFM技术可直观、定量地显示HCM患者左心室收缩期异常血流动力学变化,EE可作为评估左心室早期功能障碍的可靠指标。

前壁心肌梗塞患者左室壁三维运动与左室流场变化相关性研究

目的应用血流向量成像技术(vector flow mapping,VFM)和三维斑点追踪技术(three-dimensional speckle tracking 3DT),研究正常人和前壁心肌梗塞室壁节段性运动异常患者的心室腔内血流流场、流体力学状态与心肌机械力学状态间的关联关系.方法选取健康成人30例、前壁心肌梗塞患者30例,首先进行常规二维超声检查,之后分别进行实时全容积成像三维成像图像采集和VFM图像采集,在获取左心室全容积图像后分析图像,自动计算左心室旋转角度(rotation angle,RA)、各节段室壁运动峰值径向应变(Radial strain,RS)等参数,在VFM血流图像中分析心腔内血流速度向量、流线和漩涡等左心室流场参数.结果病例组与健康对照组相比,病例组LVEDV增大、LVEF减小(P<0.05);病例组在射血期左心室心腔内仍可见占据绝大部分左心室心腔的整体涡流;病例组的漩涡横径(Dx)、漩涡纵径(Dy)、涡流总持续时间均大于健康对照组,差异有统计学意义(P<0.05);病例组左心室旋转角度(rotation angle,RA)、旋转率(rotation rate,RR)、扭转角度(twist angle,TA)及扭转率(twistrate,TR)越小射血期左心室内涡流范围越大(漩涡横径Dx、漩涡纵径Dy增大),持续时间越长,成显著负相关(r=-0.693,r=-0.751,r=-0.655,r=-0.672,P<0.05).结论左心室前间隔中间段、前壁中间段、心尖段RS、AS减低直接导致了本来在左心室内舒张期形成的涡流直接延续到了收缩期主动脉瓣开放之后,提示左心室重构以后心室形态改变,局部收缩功能减低导致了左心室内血流速度减低以及涡流持续时间延长,从而降低了左心室心腔内流体力学效率,使心脏搏出量减少.

基于GPS轨迹的矢量路网地图自动生成方法

提出一种基于GPS探测车轨迹的大规模矢量路网地图自动生成方法.该方法不需要路网地图的基图,可以只利用GPS探测车在路网中的行驶轨迹,自动将实际路网的真实拓扑结构反映在数字地图上.该方法分三个步骤:首先,实现GPS探测车轨迹数据的大地经纬度坐标到地图城建坐标的转换;然后,利用坐标转换后的GPS轨迹数据生成路网栅格地图;最后,将已生成的栅格路网地图进行矢量化处理.采用真实GPS探测车轨迹数据进行的实际路网自动生成实验表明,该方法能够成功地通过GPS轨迹自动生成路网地图,生成的矢量路网数字地图具有较高的精确度,可以满足交通诱导和汽车导航等系统中数字地图及时、自动更新的应用需求.

基于SVM与Mean-Shift的非刚性目标跟踪框架

针对动态背景下,序列图像中的非刚性目标跟踪问题,提出了一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)和均值移动(Mean-Shift)的序列图像目标跟踪框架。在初始图像中选择跟踪目标所处的矩形框,将目标框周围一定范围的像素作为背景。以目标和背景数据训练SVM二值分类器。运用得到的分类器对下一帧图像相同区域内的像素分类,得到二值的置信图(confidence map),在置信图范围内运用Mean-Shift算法求得当前目标位置,移动目标框和背景框的中心到目标位置,以10%的比例缩放目标框并选择最优者以适应目标尺度变化。以此时的目标像素和背景像素训练新的SVM分类器,进行下一幅图像的跟踪,直至完成整个序列图像跟踪任务。实验证明,该方法适用于动态背景及非刚性目标的跟踪,且实时性较好。

彩色扫描地图中线目标的矢量化方法

地图要素的矢量化是从扫描地图中获取地理信息的重要问题之一.通过分析彩色扫描地图的颜色特征,提出了一种线目标半自动矢量化的方法.该方法通过在用户选择的线目标上加一个滑动窗,采用颜色空间转换、K-均值聚类和区域生长相结合的方法对窗口内的当前线目标进行自适应分割;再通过不断地沿前进方向移动窗口和对窗口内的线目标进行分割、细化及序贯跟踪,来完成线目标的矢量化.实验结果表明,文中方法快速、准确、适应性强,对于低对比度、低信噪比的彩色扫描地图尤为有效.

基于语义层次组成的ST-MRF交通事故检测算法

针对目前大部分交通事故检测算法没有考虑车辆相互遮挡的影响,导致在交通量比较大的情况下,算法运行结果比较差,为了解决这一问题,提出了基于类组成的时空马尔可夫随机场(简称ST-MRF)交通事故检测算法。该方法应用ST-MRF模型进行车辆跟踪,得到车辆的目标地图和运动矢量,获得交通流基本参数,结合安装在道路下游的检测器获得的交通流数据,采用语义层次算法对交通事件进行检测。为了验证算法的准确性,对该算法与仅仅使用基于ST-MRF车辆跟踪的得出的交通流数据来判断事故的发生的算法进行比较,发现本算法检测率要高。通过研究得出:基于语义层次组成的ST-MRF算法能在交通比较拥挤且车辆出现相互遮挡的情况下,准确检测到交通事件。

基于时空马尔可夫随机场交通参数采集系统研究

可靠的车辆跟踪是实现交通事件自动检测的重要前提,车辆跟踪中的车辆相互遮挡则是影响车辆跟踪结果的关键因素。针对这一难题,提出了一种基于时空马尔可夫随机场(简称ST-MRF)模型的车辆跟踪算法,用以得到目标地图和运动矢量地图。在目标地图和运动矢量地图的基础上提取交通参数,然后通过摄像机标定技术,获得实时的车速以及车辆运动坐标,最后通过对交通流三参数的分析,得到实时的交通流运行特征。这可为以后的交通事件检测提供依据。

超声心动图定量评估儿童心肌功能的应用进展

由于儿童心肌结构、功能能差异性大,运动复杂,早期无创定量监测儿童心肌功能对改善心脏疾病患儿预后非常关键,也是目前临床工作中的难点。超声能间接反映心肌细胞可能存在的结构功能改变,具有潜在的应用价值。本文就常规超声心动图、实时三维超声心动图、斑点追踪超声心动图、血流向量成像技术、超声造影等对儿童心脏疾病各房室功能的定量评价进展进行综述。

一种基于轨迹矢量图的矿山车辆运输次数自动提取方法

在矿山生产领域,车辆的运输量统计是矿山日常工作的重要内容之一,直接影响着矿岩采玻量计算,短期质量控制反馈,及工作量考勤核算等重要环节。通常,人们将车辆的历史轨迹数据进行可视化显示,通过人工观察轨迹线,在地图上逐个记录轨迹线数量的方法统计车辆运输次数。这种方法工作效率低下,随着轨迹数量的增多,人工统计的难度、速度和误差率开始无法被矿山企业统计工作要求所接受。为此,提出了一种基于轨迹矢量图的矿山车辆运输次数自动提取方法,首先回放车辆所有轨迹,绘制出历史轨迹矢量图,其次,通过绘制辅助线的方法自动计算辅助线与轨迹线的交点个数,从而得出车辆运输次数。该方法克服了传统人工记录工作量大、误差高和速度慢等缺点,从而提高统计人员工作效率,具有较大的推广和应用价值。

一种新的基于显著图的视线跟踪方法

针对现有视线跟踪系统设备复杂、标定过程繁琐等方面的不足,提出了一种新的基于显著图的视线跟踪方法。通过红外光源设备在人眼角膜上产生的光斑中心与瞳孔中心建立瞳孔-角膜反射向量,然后将该向量作为视觉特征重构了基于显著图的视线跟踪算法。实验结果证明,提出的方法不仅缓解了视线跟踪系统标定过程繁琐的问题,而且对提高系统的精度和健壮性有一定的促进作用,这为面向人机交互的视线跟踪研究提供了可行的低成本解决方案。

彩色地形图矢量化算法的设计与实现

提出了一种从彩色扫描地形图中提取等高线的方法。其中,在等高线细化方面采用局部细化的策略,在智能跟踪中提出了方向式搜索,不仅避免了像素点的重复判断,而且保证了追踪过程的正确性。采用了一些有代表性的国家标准地形图进行测试,通过计算具体度量指标对提取结果作了定量分析。实验表明该方法在实际应用中具有很好的实用性。

基于shape数据的全球电子矢量地图在航迹监测领域的应用研究

全球电子矢量地图能高效展示目标态势,已在航迹监测领域广泛应用。但在工程实践中,多采用国外GIS平台提供的公用组件,存在组件资源占用大、二次开发难度大、数据来源单一、地图数据更新不及时等问题。文章结合实际工程项目,利用标准shape数据,详细阐述了全球电子矢量地图的制作过程,并提出实际可行的工作思路,在VS+QT开发环境中实现。

血流向量成像及二维组织追踪技术对2型糖尿病患者左心房功能及左心房-左心室耦联关系的评估

目的通过血流向量成像（VFM）及二维组织追踪（2DTT）技术评估糖尿病患者左房功能及左房一左室耦联关系。方法本研究共纳入51例2型糖尿病患者（糖尿病组）及38例健康志愿者（对照组）。采用2DTT技术分析左房及左室机械力学参数；通过VFM分析左房及左室收缩期能量损失（LVELs）、舒张早期能量损失（LVELed）及心房收缩期能量损失（LVELac）。结果糖尿病组左室能量损失明显高于对照组（P〈0．05）。对照组收缩期左房能量损失（LAELs）及舒张早期左房能量损失（LAELed）均高于糖尿病组，但心房收缩期左房能量损失（LAELac）则明显减低（均P〈0．05）。多重线性回归分析显示E、LVELed是LAELed的独立预测因素；峰值扭转速度、收缩期左房应变及LVELac是LAELac的独立预测因素。结论糖尿病患者左房储备、通道功能减低，而泵功能代偿性增加，左房一左室耦联关系也出现异常。

Paillier加密的矢量地理数据非对称指纹方案

现有的矢量地理数据数字指纹算法大多为对称数字指纹,发行商和用户都拥有含指纹的数据,当发现非法复制品时,难以确定泄露的责任人,存在发行商诬陷合法用户以及非法用户逃避指控的可能。为此,提出了一种基于同态加密的矢量地理数据非对称指纹协议。首先,用户使用公钥加密自己的指纹,并将加密后的指纹传递给发行商;然后,发行商选取部分矢量地理数据并使用公钥加密,应用Paillier加同态特性在加密后数据中嵌入加密后的用户指纹,并在未加密的数据中嵌入发行商的指纹;最后,将嵌入双方指纹的密文数据发送给用户,用户使用私钥解密后即可获得含双方指纹的明文数据。利用同态加密嵌入指纹,发行商无法获取用户指纹,但能够检测出数据中是否含有用户指纹信息。这不仅能帮助发行商对分发的数据进行侵权追踪,还能有效防止发行商诬陷合法用户。实验表明,嵌入指纹后的矢量数据与原数据间的差值均小于0.001 m,数据加密效率均值为0.535 MB/s,解密效率均值为0.756 MB/s,并且经过多种攻击之后,提取出的指纹序列与原指纹序列间的汉明距离均为0。此外,在仲裁过程中,第三方无需交易双方的指纹信息,有效防止第三方与交易双方中的一方进行串通,损害另一方的权益。