辽宁省自然科学基金(201202071)
- 作品数：9 被引量：16H指数：2
- 相关作者：张耀楠康雁李宏亮李艳孙婷婷更多>>
- 相关机构：东北大学西安思源学院中国科学院更多>>
- 发文基金：辽宁省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：医药卫生生物学自动化与计算机技术机械工程更多>>
- 基于二维压缩扩展和光流法的组织应变估计方法
- 2014年
- 在超声弹性成像中,为了得到大压缩量下的精确应变估计,要考虑组织横向膨胀带来的横向位移的信号去相关影响,为此提出了结合二维压缩扩展和光流法的组织应变估计方法.首先采用二维希尔伯特变换法将原始超声RF信号通过包络检测的方法转换为解析信号,再利用块匹配算法得到16个子区域的位移矢量,然后利用线性回归方法从位移矢量估计出二维压缩扩展的参数.在完成二维压缩扩展之后,再利用光流法对微小位移进行精确估计.实验结果表明,二维压缩扩展方法和光流法的结合增加了总体应变估计的精度与鲁棒性.所得纵向位移和纵向应变与有限元仿真结果基本一致,证明了所提算法的正确性.
- 张耀楠李宏亮郑海荣康雁
- 关键词：超声弹性成像光流法
- 超声平面波两种数据压缩方法初步比较
- 2016年
- 超声平面波成像是超声成像研究的热点之一,超声平面波带来超高帧频的同时也带来了超大数据量。如果将这些数据量直接通过硬件传输,势必对硬件带来极大的负担,也对硬件处理数据的能力提出了极高的要求。为了减少大数据量高帧频所带来的问题,该文通过数据压缩的方式来降低采集数据的传输量。分别从有损压缩和无损压缩方向进行了研究,选择了LZW压缩算法来尝试无损压缩的效果,而根据平面波特点,提出频域切割压缩算法作为有损压缩方法。将LZW算法在FGPA进行了实施,通过对超声仿真数据进行测试,可以达到一定的压缩比。在已知分数带宽的条件下,可以求出频谱中需要保留的带宽,而其余部分频率信号对图像影响的意义不大。通过对超声仿真数据的测试,频域切割压缩算法可以达到较高的压缩比,而比较原始图像和压缩重建图像,其差异是微小的。所以从压缩比角度,频域切割压缩算法是进行超声数据压缩的优先选择。
- 张耀楠金应东邱维宝
- 关键词：超声平面波数据压缩LZW
- 基于CT影像的颈动脉分叉血流动力学特性分析被引量：5
- 2014年
- 利用实际病人的CT影像数据构建颈动脉分叉血管几何模型,利用ANSYS有限元软件计算血流速度和压力分布,对颈动脉血流动力学的特征进行分析,如颈动脉剪切应力在一个心动周期里不同时刻的变化情况,颈动脉窦部的血流速度场随时间变化情况,涡流形成的特点;然后分析颈总动脉、颈内动脉和颈外动脉的血流阻力变化情况.数值仿真结果表明,在心动周期的不同时刻,颈动脉窦部的剪切力几乎是最小的.在颈动脉窦部下方附近,涡流易于形成.在收缩期的开始阶段,动脉阻力有一个很大的高峰.这些特点会对研究颈动脉血管疾病有一定的启发.
- 张耀楠李艳康雁
- 关键词：颈动脉计算流体力学血流阻力CT影像
- 带有预测的二维超声射频信号快速位移估计方法的研究被引量：2
- 2016年
- 在超声心肌弹性成像技术中,对采集的超声射频(RF)信号数据进行偏移量化分析是获得准确弹性数据的前提。偏移量化分析中常用的互相关二维位移估计存在计算速度慢、对去相关噪声敏感的缺陷。组织运动是连续的,因此相邻采样点的位移是相似的。利用这一特点,本文提出了一种预测互相关算法,即在进行位移估计时,先对位移进行预测作为初始位移,然后在初始位移基础上,进行小范围搜索,而不必每次都在大范围内进行搜索。实验结果证明,预测互相关算法比传统互相关算法速度提高近3倍,并改进了位移估计精确性。种子RF线位移校正算法的实验结果表明,位移生长法效果要优于梯度均值替换法,这是由于梯度均值替换法无法保证所用的位移是准确的,而位移生长法能确保所用的替换位移是准确的。种子RF线两种位移预测方法比较的实验结果证明,邻域相关系数判断均值法性能要优于直接邻域均值法,这是由于邻域相关系数判断均值法在利用位移进行预测时,对其准确性进行了判断,避免了将错误位移传播下去,提高了位移估计的精确性。
- 张耀楠孙婷婷
- 关键词：超声弹性成像互相关射频信号
- 基于仿射传播聚类选择的多Atlas右心室精准分割被引量：8
- 2014年
- 由于右心室具有易变、壁薄、边界不明显等特点,Atlas成为近年来流行的图像分割方法.针对现存的Atlas选择方法大多基于配准后选择最优的Atlas,比较耗时并且降低了分割性能,提出了利用仿射传播聚类算法进行Atlas选择的方法.首先,将所有的Atlas图像看作一系列数据点,通过数据点之间的消息传递聚类;然后,得到的聚类中心图像和目标图像经过配准得到形变标记结果,采用STAPLE融合策略融合;最后,对融合结果以相似性测度因子为依据进行排序,而用相似性测度因子值最大的聚类中心进行配准分割.重复以上过程,直到得到较精确的分割结果.实验结果表明,提出的方法能有效地进行右心室的分割,与传统选择方法相比,分割精度得到了明显提高.
- 张耀楠陈传慎康雁
- 关键词：右心室图像分割ATLAS仿射传播聚类图像配准
- 基于Rician分布的颈动脉内中膜厚度的测定
- 2014年
- 目的颈动脉内中膜厚度是定量评价心血管疾病的核心指标之一。本文提出一种半自动基于超声影像的测量颈动脉内中膜厚度的计算机辅助方法,并在分割算法中引入了符合超声影像的Rician分布。方法原始Chan-Vese模型较为适用于颈动脉血管壁的边界线的提取,但是原始模型假设图像斑点噪声符合分段常值分布,这对于本文所使用的颈动脉超声图像是不准确的。本文在原始的Chan-Vese模型上进行了相应的改进,提出超声斑点噪声符合Rician分布的Chan-Vese分割模型,然后通过二次分割提取内中膜边界,最后进行内中膜厚度测量。结果将该方法用于实际的超声颈动脉图像,结果较为理想。结论本方法能快速准确地提取颈动脉内中膜,并无须对原始图像做预处理。
- 张耀楠高杨康雁
- 关键词：心血管系统图像分割超声分布函数计算机辅助诊断
- 超声粒子图像测速技术评估左心室涡旋特性的初步研究被引量：1
- 2016年
- 左心室涡旋特性可被认为是心脏健康潜在的指示器,通过超声粒子图像测速技术计算心脏内涡旋特性是一个较新的研究方向,关键是要证明其具有足够的可靠性和精确性,以便用于临床应用。为此,本文构建了一个超声粒子图像测速技术系统,搭建了一个人体血液循环仿真系统,通过聚乙烯醇(PVA)制作了左心室仿体,以便在受控条件下测试超声粒子图像测速技术计算心脏内涡旋特性的可行性。系统可以对仿体进行连续成像,通过调整扫描线密度、图像宽度、图像深度等参数,最快可以实现每秒钟上千帧的成像速度。实验过程中,在液体水池中打入超声造影微泡,开启脉动泵循环多个周期,对仿体进行实验采集。通过超声粒子图像测速技术可得到心脏内血液流动的速度分布,进一步可计算出心脏内涡旋的相关参数,包括能量损失(DI)、能量波动(EF)、涡旋相对强度(RS)、涡旋的波动(W)等。结果证明所构建的系统、仿体、相关算法是可行的,可为下一步工作打好基础。
- 张耀楠周伟牛丽丽
- 关键词：超声粒子图像测速左心室涡旋
- 基于影像数据的心室隔膜形态分析被引量：1
- 2014年
- 利用医学图像分割、形态学图像处理等算法在心脏核磁共振图像中提取心室壁骨架线、心室内膜边界.在分割提取工作的基础上,通过可以描述心室隔膜形态的关键参数自动分析心室内膜形态.提出自动计算心室隔膜骨架线曲率的算法,并针对曲率描述心室隔膜形态的不足,提出心室隔膜偏移量的概念,完善了基于影像数据评价心室隔膜形态的方法.实验结果表明:曲率、偏移量、心室内膜边界和变化量是评价心室隔膜形态的重要参数.
- 张耀楠朱江源徐钰康雁
- 关键词：图像分割形态分析右心室医学影像
- 基于形变模型和微分同胚配准的超声应变分析
- 2014年
- 目的通过改进的三维形变混合模型分割算法及微分同胚非刚性配准算法对三维超声图像进行应变分析,以得到稳定可靠的超声应变图像。方法首先,使用各向异性扩散滤波器进行降噪处理,再使用二维投影的区域生长算法对左心室进行粗分割,然后通过形态学操作得到较为精确的分割。在此基础上使用三维参数形变模型,实现精确的心脏图像分割。最后以心动周期内心室第一帧图像的三维分割为参考模型,利用微分同胚非刚性配准算法对后续图像配准,获取心室位移场,并进行应变估计。结果实验结果显示,该方法具有很高的效率和准确率。结论本方法得到的应变分析,符合心脏解剖学特征,对辅助诊断心室疾病具有一定意义。
- 张耀楠王晓桐陈传慎李宏亮康雁
- 关键词：图像分割图像配准超声
