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散斑跟蹤二維超聲心動(dòng)圖(2D STE)成像技術(shù)應(yīng)用研究

發(fā)布時(shí)間:2017-07-02 14:14

  本文關(guān)鍵詞:散斑跟蹤二維超聲心動(dòng)圖(2D STE)成像技術(shù)應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:散斑跟蹤二維超聲心動(dòng)圖(2D Speckle Tracking Echocardiogram,以下簡(jiǎn)稱2D STE)是定量評(píng)價(jià)心肌功能的新技術(shù)。它通過(guò)對(duì)超聲圖像的固有屬性散斑(Speckle)的跟蹤和運(yùn)動(dòng)分析,獲得心肌組織在心動(dòng)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)特征,能夠精確的實(shí)現(xiàn)應(yīng)變和應(yīng)變率成像,并且在左心室扭轉(zhuǎn)角度的定量分析上效果顯著。該技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的前提是散斑的穩(wěn)定性和唯一性。該技術(shù)的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)是:準(zhǔn)確的散斑跟蹤和可靠的應(yīng)變與應(yīng)變率、左心室扭轉(zhuǎn)角度等參數(shù)的計(jì)算方法。鑒于上述兩個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié),本論文著重闡述以下兩部分內(nèi)容:首先介紹2D STE技術(shù)的基本原理,主要包括散斑的成因、散斑跟蹤的可行性與應(yīng)用、散斑跟蹤的實(shí)現(xiàn)方法等;然后就應(yīng)變、應(yīng)變率成像和左心室扭轉(zhuǎn)角度定量分析分別提出實(shí)現(xiàn)方法,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)和初步的臨床應(yīng)用驗(yàn)證方法的有效性。超聲在經(jīng)過(guò)心肌組織內(nèi)隨機(jī)分布的散射粒子時(shí)會(huì)形成具有穩(wěn)定且唯一的散斑。散斑的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在一定程度上代表了該區(qū)域心肌組織的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。對(duì)散斑的跟蹤可以間接的獲得該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)特征和參數(shù),從而為進(jìn)一步對(duì)心肌組織定量分析提供幫助。本課題采用實(shí)驗(yàn)室提出的魯棒自適應(yīng)散斑跟蹤方法(Robust Adaptive Speckle Tracking, RATracking),其中散斑跟蹤方法采用塊匹配法,匹配準(zhǔn)則采用最小絕對(duì)誤差和,搜索策略采用菱形搜索法,并施加其他優(yōu)化算法。RATracking方法在穩(wěn)定性和可靠性上可以滿足臨床應(yīng)用需求,并為本課題第二部分工作奠定基礎(chǔ)。2D STE應(yīng)變、應(yīng)變率成像可對(duì)心肌進(jìn)行定量評(píng)估,可相對(duì)敏銳且及時(shí)的探測(cè)心肌功能的異常。心肌組織的應(yīng)變包括縱向應(yīng)變、徑向應(yīng)變和周向應(yīng)變。本課題結(jié)合美國(guó)超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)和歐洲超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)等組織于2015年初公開(kāi)的關(guān)于2D STE成像技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的初步文檔,利用實(shí)驗(yàn)室提出的RATracking方法,自主實(shí)現(xiàn)心肌組織的縱向應(yīng)變和周向應(yīng)變的計(jì)算,并改進(jìn)徑向應(yīng)變的計(jì)算方法,最后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證計(jì)算方法的準(zhǔn)確性,并初步應(yīng)用于臨床。心肌纖維舒張和收縮的能力可以通過(guò)左心室扭轉(zhuǎn)角度表現(xiàn)出來(lái),對(duì)于左心室的整體與局部異常的評(píng)價(jià)具有高度敏感性。本課題在實(shí)驗(yàn)室前期工作的基礎(chǔ)上,結(jié)合2DSTE成像技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的初步文檔,提出了新的針對(duì)左心室扭轉(zhuǎn)角度定量分析的方法,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)和臨床實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】:散斑跟蹤 超聲心動(dòng)圖 應(yīng)變 應(yīng)變率 扭轉(zhuǎn)角度
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:R540.45;TP391.41
【目錄】:
  • 摘要8-10
  • ABSTRACT10-12
  • 符號(hào)說(shuō)明12-13
  • 第一章 緒論13-18
  • 1.1 課題的來(lái)源與背景13-16
  • 1.2 課題研究?jī)?nèi)容與論文結(jié)構(gòu)16-17
  • 1.3 課題的創(chuàng)新點(diǎn)17-18
  • 第二章 超聲心動(dòng)圖散斑跟蹤技術(shù)18-29
  • 2.1 引言18-20
  • 2.2 散斑跟蹤技術(shù)的基本原理20-23
  • 2.2.1 醫(yī)學(xué)超聲成像的基本原理20-21
  • 2.2.2 散斑模式的成因21-22
  • 2.2.3 散斑跟蹤的可行性分析22-23
  • 2.3 散斑跟蹤技術(shù)的臨床應(yīng)用23-25
  • 2.3.1 軟組織運(yùn)動(dòng)估計(jì)23-24
  • 2.3.2 超聲彈性成像24-25
  • 2.4 散斑跟蹤技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法25-29
  • 第三章 心肌應(yīng)變、應(yīng)變率的計(jì)算方法29-50
  • 3.1 應(yīng)變?cè)?/span>29-33
  • 3.1.1 引言29
  • 3.1.2 應(yīng)變?cè)?/span>29-33
  • 3.2 心肌應(yīng)變、應(yīng)變率的計(jì)算方法33-38
  • 3.2.1 縱向應(yīng)變34-35
  • 3.2.2 徑向應(yīng)變35-37
  • 3.2.3 周向應(yīng)變37-38
  • 3.3 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果38-47
  • 3.3.1 仿真序列生成38-41
  • 3.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)41-43
  • 3.3.3 應(yīng)變理論值43-44
  • 3.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果44-47
  • 3.4 三維應(yīng)變47-50
  • 第四章 左心室心肌扭轉(zhuǎn)定量分析50-56
  • 4.1 左心室心肌扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)基本原理50-51
  • 4.1.1 心臟螺旋結(jié)構(gòu)50-51
  • 4.1.2 心肌纖維扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)51
  • 4.2 扭轉(zhuǎn)角度定量分析51-52
  • 4.3 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果52-55
  • 4.3.1 仿真序列52-53
  • 4.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)53
  • 4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果53-55
  • 4.4 三維扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)55-56
  • 第五章 結(jié)論與展望56-59
  • 參考文獻(xiàn)59-65
  • 致謝65-66
  • 攻讀學(xué)位期間學(xué)術(shù)成果66-67
  • 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表67

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本文編號(hào):510238

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