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基于模糊C均值法的CTA图像冠状动脉狭窄量化
  • ISSN号:1001-0505
  • 期刊名称:《东南大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TP301.5[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]东南大学影像科学与技术实验室,南京210096, [2]东南大学中法生物医学信息研究中心,南京210096, [3]淮海工学院电子信息工程系,连云港222005
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61271312;81101104); 江苏省自然科学基金资助项目(BK2012743); 江苏省“六大人才高峰”资助项目(2012 DZXX-031); 江苏省“333高层次人才培养工程”资助项目(BRA2015288); 江苏省博士后科学研究基金资助项目(1302018C)
中文摘要:

针对冠状动脉造影图像中由软斑块造成的冠状动脉狭窄,提出了一种基于模糊C均值法的狭窄精确量化方法.首先,在沿冠状动脉中心线的三维数据图上,对专家给定起讫位置的冠状动脉血管片段进行切割和阈值化.其次,利用模糊C均值法分割出血管腔区域,计算血管每个横截面的血管腔面积检测值,通过起讫位置的检测面积拟合得到参考值.然后,通过比较血管横截面面积的检测值和参考值来确定分段中最狭窄的位置及其狭窄比率.最后,利用该方法对13个病人的CTA数据进行了测试,并将测试结果与专家给出的狭窄比率进行比较.结果表明,所提方法能够对CTA中给定起讫位置的冠状动脉血管片段的狭窄区域进行精确量化,狭窄比率的平均绝对差和均方根差分别为2.21%和3.11%.

英文摘要:

As for coronary artery stenosis caused by soft plaques in coronary artery angiography images,an accurate stenosis quantification method based on the fuzzy C-means algorithm is proposed.First,the segment of the coronary artery with starting and ending positions defined by experts is cropped and thresholded on the three-dimensional data along the centerline. Secondly,the fuzzy Cmeans algorithm is applied to separate the region of vessel lumen from other tissues. The detected value of the vessel lumen area in each slice is computed and the reference value is fitted by the detection area between the starting and ending positions. Then,the location and the ratio of the most stenosis are determined by comparing the detected value with the reference value of the vessel area. Finally,the proposed method is tested on clinical computed tomography angiography( CTA) datasets of thirteen patients and the detection results are compared with the stenosis ratios defined by experts. The experimental results indicate that the proposed method can accurately quantify the stenosis of the coronary artery segment with given starting and ending positions in CTA. The absolute average difference and the root mean squared difference of the stenosis ratios are 2. 21% and 3. 11%,respectively.

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期刊信息
  • 《东南大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:东南大学
  • 主编:毛善锋
  • 地址:南京四牌楼2号
  • 邮编:210096
  • 邮箱:xuebao@seu.edu.cn
  • 电话:025-83794323
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-0505
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1178/N
  • 邮发代号:28-15
  • 获奖情况:
  • 先后荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊奖,2006-2...,2013年荣获首届江苏省新闻出版政府奖"报刊奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:23651