心內膜定位導航系統(tǒng)中心腔模型的三維重建.pdf

1、自20世紀80年代以來，快速心律失常的非藥物治療取得了重大進展。導管消融、植入起搏等等，都成為常規(guī)的治理快速心律失常的手段。在心內導管手術過程中，導管電極的定位是極其重要的，它決定了導管以及電極放置的位置，而這些導管電極正是用于心內電生理的正確測量以及病灶靶點的精確定位，定位的正確與否，決定了手術的安全與成功。 常規(guī)的二維的X線影像的引導下的導管標測，缺乏了導管在心腔內精確的三維空間位置信息，醫(yī)生的主觀意識以及臨床經驗在確定導管

2、的位置時起了決定性的作用，對于一些比較復雜的心律失常的治療通常都很難保證手術的成功。 本文中引入的三維心內膜定位導航系統(tǒng)，采用了三維的心內膜模型作為參照圖像進行導管導航，它能確定導管電極在被測心腔中的空間位置，并用于指導房顫等心律失常疾病的導管消融手術。 此處用于導航的三維心腔模型，是通過CT斷層重構的三維心內膜和通過電標測重構的三維心內膜配準后的模型。三維心腔表面模型能夠直觀地顯示心腔的解剖結構，為醫(yī)生提供足夠的空間信

3、息，從而正確定位心腔內電極導管的位置，引導醫(yī)生的手術操作。 本文通過DICOM標準接口從CT影像系統(tǒng)中獲取CT斷層圖像，然后通過三維心腔重建系統(tǒng)提取有效心腔數據，重構心腔表面的三維解剖模型，最終用于心內導管手術的導航。整個三維模型的建立過程如下：首先通過對CT圖像的一系列的預處理，提高圖像的質量，以減少噪聲等其他因素對分割重建的影響；然后根據心腔內的血液的灰度特性，將感興趣心腔區(qū)域從CT斷層堆砌的胸腔體數據中提取出來；最后通過三

4、維的重建算法，將提取的心腔數據進行三維重建顯示。 本文對于三維定位導航系統(tǒng)的貢獻主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 1．首次開展了通過CT斷層序列重建心內膜模型的工作，并建立了一個心內膜三維重建子系統(tǒng)。該系統(tǒng)首先對CT斷層數據采用兩層濾波的方式進行預處理，然后利用心腔內血液的灰度以及心腔的連通特性，通過三維區(qū)域生長的方式實現(xiàn)感興趣心腔區(qū)域的分割，最后根據MarchingCubes的三維重建顯示算法實現(xiàn)心內膜模型顯示。 2．