[發(fā)明專利]一種心肌聲學(xué)造影圖像定量分析的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910020745.3
• 申請日: 2009-04-27
• 公開（公告）號: CN101536919A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫豐榮;賈曉波;張明強;王曉婧
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00;A61B8/06
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 許德山

1.一種基于光流場計算散斑跟蹤技術(shù)的心肌聲學(xué)造影定量分析方法，步驟如下：

S1)確定光流計算中的能量方程

根據(jù)光流約束方程、梯度約束方程與平滑約束條件得到總的能量方程，其公式如下：

E(u，v)＝E_Data+αE_Smooth

EData(u,v)=∫Ω(|I(X+W)-I(X)|2+γ|▿I(X+W)-▿I(X)|2)dx]]>

ESmooth(u,v)=∫Ω(|▿3u|2+|▿3v|2)]]>

其中X：＝(x，y，t)^T，W：＝(u，v，1)^T，γ是權(quán)重系數(shù)，為梯度算子，為時空梯度算子，α＞0亦為權(quán)重系數(shù)，E(u，v)為總的能量方程，E_Smooth(u，v)為平滑約束項，E_Data(u，v)為光流約束方程與梯度約束方程結(jié)合項；

S2)為心肌聲學(xué)造影圖像序列的各幀構(gòu)造其金字塔表示

對心肌聲學(xué)造影圖像序列中的每一幀圖像都構(gòu)造一個金字塔表示，金字塔的層數(shù)由操作者設(shè)定；心肌聲學(xué)造影圖像序列中的一幀圖像作為該幀圖像金字塔表示中的最低層，圖像層數(shù)設(shè)定為零，然后對最低層圖像進(jìn)行平滑下采樣，其結(jié)果作為金字塔表示中的倒數(shù)第二層，圖像層數(shù)設(shè)定為一，以此類推，分解到金字塔表示預(yù)先設(shè)定的層數(shù)為止，一幀心肌聲學(xué)造影圖像的金字塔表示便構(gòu)造完畢，在金字塔表示中較高的層是它相鄰下面層的平滑后下采樣形式；

S3)采用由粗到精的搜索策略計算圖像序列的光流場

計算兩幅圖像之間的光流場時，按照圖像的金字塔表示，采取由高層到低層的形式進(jìn)行，即從兩幅圖像的金字塔表示中的最高層M層開始計算，設(shè)定與M層相對應(yīng)的光流初始值為零，計算兩幅圖像金字塔表示中相對應(yīng)的M層圖像之間的光流增量值ΔV^M，將其與該層的光流初始值相加，結(jié)果為ΔV^M，作為金字塔表示中M-1層圖像之間光流場的初始值；再計算兩幅圖像金字塔表示中相對應(yīng)的M-1層圖像之間的光流增量值ΔV^M-1，將其與該層的光流初始值相加，結(jié)果為(ΔV^M-1+ΔV^M)作為M-2層圖像之間光流場的初始值，以此類推，直到計算到最低層為止，即可估計出原始圖像的光流；

S4)選擇某心肌節(jié)段的ROI區(qū)域

由用戶選定初始幀，并在其上手動選取某個特定心肌節(jié)段的ROI區(qū)域作為散斑跟蹤的目標(biāo)；

S5)確定該心肌節(jié)段所選擇ROI區(qū)域在心肌聲學(xué)造影圖像序列每一幀中的位移

由S3)得到的圖像序列的光流場，計算所選擇ROI區(qū)域在心肌聲學(xué)造影圖像序列每一幀中的位移，從而實現(xiàn)對所選擇ROI區(qū)域的跟蹤；

S6)確定該心肌節(jié)段所選擇ROI區(qū)域在心肌聲學(xué)造影圖像序列每一幀中的位置，并測量其取樣點dB值，將ROI區(qū)域的中心視為取樣點，ROI區(qū)域像素值的平均作為取樣點dB值

根據(jù)所選擇ROI區(qū)域在初始幀中的位置及其在心肌聲學(xué)造影圖像序列每一幀中的位移，得到所選擇ROI區(qū)域在心肌聲學(xué)造影圖像序列每一幀中的準(zhǔn)確位置，進(jìn)而計算其取樣點dB值；

S7)確定心肌聲學(xué)造影定量分析數(shù)學(xué)模型中的未知參數(shù)

采用非線性最小二乘回歸方法計算數(shù)學(xué)模型中的未知參數(shù)，其中數(shù)學(xué)模型表示如下：

Y＝A(1-e^-βt)(A＞0，β＞0)

其中參數(shù)A反映出心肌血容量，參數(shù)β反映出心肌血流平均速度，A·β綜合反映出心肌血流量；

S8)繪制心肌聲學(xué)造影時間-強度曲線

依據(jù)上述S7)得出的結(jié)果，繪制心肌聲學(xué)造影時間-強度曲線。