基于掃描數(shù)據(jù)的血管內(nèi)腔三維重構(gòu)

侯書鵬　劉崢

摘要：針對(duì)血管內(nèi)超聲圖像數(shù)據(jù)，對(duì)血管內(nèi)腔進(jìn)行三維重構(gòu)和可視化處理。建立基于Visualization Toolkit（VTK）和Insight Segmentation and Registration Toolkit（ITK）的三維重構(gòu)系統(tǒng)，在重建過程中主要采用水平集分割獲取目標(biāo)區(qū)域，利用體繪制方法重構(gòu)三維模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以有效的生成血管模型，并可以對(duì)模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放等操作，便于對(duì)模型的觀察。

關(guān)鍵詞：三維重構(gòu)；VTK；ITK；分割；體繪制

中圖分類號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）04-0099-02

冠心病作為一種常見的心臟病，嚴(yán)重危害著患者的身體健康，因此人們對(duì)冠心病的研究沒有停止過。冠心病影像學(xué)CAG于1970年代發(fā)展起來。CAG被認(rèn)為是冠心病診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但隨著科技的發(fā)展，傳統(tǒng)的方法和手段具有局限性，臨床醫(yī)學(xué)十分需要血管內(nèi)超聲技術(shù)來檢測(cè)病變特性并指導(dǎo)介入治療。血管內(nèi)超聲IVUS作為血管內(nèi)影像學(xué)檢測(cè)技術(shù)，可以幫助醫(yī)生更好的診斷病人癥狀。

IVUS通過導(dǎo)管將高頻微型超聲探頭導(dǎo)入血管內(nèi)進(jìn)行探測(cè)，經(jīng)電子成像系統(tǒng)顯示血管的截面圖像，但圖像受到聲波的振蕩，血管內(nèi)雜質(zhì)的干擾，使得醫(yī)生對(duì)于圖像的識(shí)別，尤其是對(duì)于病灶部分的識(shí)別變得十分困難。因此本文的目標(biāo)是利用ITK的圖像處理能力以及VTK的圖像可視化功能，通過VS2010開發(fā)的系統(tǒng)將二者集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)冠心病患者血管內(nèi)腔的三維重構(gòu)。

1 ITK功能實(shí)現(xiàn)

ITK是一個(gè)開源的平臺(tái)，且具有很好的移植，它以C++為基礎(chǔ)，封裝了大量前沿算法，能夠很好的處理圖像的配準(zhǔn)分割等問題。通過CMake編譯軟件，將ITK集成在VS2010所搭建的系統(tǒng)框架平臺(tái)，對(duì)圖像進(jìn)行處理。……