三维重建技术在2.5CAG图像中的应用

人体脏器结构是一个三维空间分布，仅仅依靠一幅或几幅二维图像来理解三维结构有一定的局限性，不能满足临床上在疾病诊断、治疗决策及外科手术研究中的需要。随着计算机技术和数字图像处理技术的发展以及计算机图形学的成熟应用，医学三维成像在近二十年中有了长足发展。目前，三维图像已应用于放射学诊断、肿瘤学、心脏学与外科手术的研究中，并已成为计算机辅助制定治疗方案的得力工具。

基于二维冠状动脉造影图像的血管三维重建具有很好的临床意义和很高的应用价值，它不仅能为医生提供形象、直观的三维（3D）血管形状图像，并对血管的有关参数（如直径大小、血管长度和截面积等）进行定量测量，更重要的是在放射治疗计划、放射介入治疗、放射外科、多设备图像融合和计算机辅助教学中有独特的应用。

冠状动脉造影图像中血管三维重建的流程图如图2-22所示，从在近似垂直角度采集的两帧造影图像中重建三维血管主要包括以下步骤：

1）图像预处理，主要包括畸变校正、图像平滑和对比度增强等。

2）从造影图像提取血管的二维骨架和直径信息。

3）将二维骨架树分割成多个血管段，并描述骨架树的拓扑结构。(www.xing528.com)

4）根据骨架树的拓扑结构和外极线约束匹配两幅图像血管骨架树的特征点，实现血管段的匹配。

5）以B样条曲线为基元由两幅图像的二维血管骨架重建三维骨架。

6）由二维血管直径计算三维直径，并重构血管的三维表面。

图2-22 冠状动脉造影图像中血管三维重建的流程图