建立横截面模型的方法和技巧

血管横截面模型包括成像导管（接收光声信号的超声换能器位于成像导管顶端）、内腔（血液）、内膜／中膜（肌肉组织）、外膜（结缔组织）和斑块（纤维、钙质、脂质等）四部分，如图6-7所示。其中成像导管位于模型的中央，周围依次为内腔（血液）、斑块、内膜／中膜和外膜。建立模型时忽略超声换能器的孔径效应，将其看作理想的点换能器，其扫描轨迹为平行于成像平面、半径趋近于零的圆形轨迹。根据斑块的类型（钙化、纤维化、脂质、或者混合型斑块）和大小，以及血管内腔、血管壁内膜／中膜或者外膜的厚度建立不同的血管横截面模型。

IVPA成像导管在角度θ_i处发射激光脉冲并接收光声信号的示意图如图6-8所示，以血管横截面模型的中心为起始点将模型等角度分为m份，在对每一份进行激光照射和接收光声信号的仿真过程中，成像导管所处的成像角度为

图6-7 血管横截面模型^［63］

a）含有薄纤维帽和脂质斑块的血管横截面模型

b）含有薄纤维帽、钙化斑块和纤维-脂质斑块的血管横截面模型

θ_i＝360（i-1）／m （6-6）

式中，i＝1，2，…，m。成像导管在θ_i处进行成像时对应的成像区域角度（即以X轴正半轴为基准逆时针旋转得到的角度）范围为

θ_i-180／m≤θ≤θ_i＋180／m （6-7）(www.xing528.com)

图6-9是用极坐标系θ-ρ表示的一份多层血管壁组织模型，其中θ轴正方向为水平向右的方向，ρ轴表示多层血管壁组织的厚度，其正方向为垂直于θ轴向上的方向。多层血管壁组织的表面平行于θ轴且垂直于ρ轴。确定每个角度对应的多层血管壁组织中每层的参数（包括吸收系数、散射系数、平均折射率、散射各向异性因子、厚度）^［64］，形成多层血管壁组织的光学参数模型。

例如，当m＝256时，将图6-7a中的含有薄纤维帽和脂质斑块的血管横截面模型示例以所在坐标系原点为中心等分为256份，成像导管在对每一份进行激光照射和接收光声信号的过程中所处的角度分别为θ₁＝0，θ₂＝360／256，...，θ_i＝360（i-1）／256，...，θ₂₅₆＝360×255／256。以成像导管角度位置为θ₁＝0时为例，如图6-9所示，将对应的成像区域近似为多层血管壁组织，该多层血管壁组织的光学参数见表6-1。i＝2，3，...，256时，成像角度为θ_i时对应的多层血管壁组织的光学参数与成像角度为θ₁时相比，仅厚度参数不同，当成像角度为θ_i时对应的多层血管壁组织不包含斑块时，c、d层的厚度参数为0。

图6-8 IVPA成像导管在角度θ_i处发射激光脉冲并接收光声信号的示意图

图6-9 用极坐标系θ-ρ表示的一份多层血管组织模型282

表6-1 多层血管壁组织的光学参数^［64］