超声心动图和CT多模态图像融合的左心耳封堵模拟系统技术方案

本发明专利技术涉及超声心动图和CT多模态图像融合的左心耳封堵模拟系统，属于医疗器械技术领域。本发明专利技术通过两种影像学方法的联合运用，分别采集两者的DICOM图像数据，设计软件实现融合成像，将左心耳内部结构、功能以及外部形态和毗邻同时显现，然后模拟进行封堵器的匹配，使手术医师在术前就可以运用左心耳封堵模拟装置选择手术策略，选择最佳、最合适的封堵器装置，通过本发明专利技术提高手术成功率。本发明专利技术提供的图像融合模拟系统可实现左心耳的经食管实时四维超声心动图和CT多模态图像的融合，对左心耳进行内部结构和功能以及外部整体形态和左心耳毗邻的融合，为提高左心耳封堵术的成功率，减少并发症提供切实可行的影像学方法。减少并发症提供切实可行的影像学方法。减少并发症提供切实可行的影像学方法。

【技术实现步骤摘要】
超声心动图和CT多模态图像融合的左心耳封堵模拟系统


[0001]本专利技术涉及超声心动图和CT多模态图像融合的左心耳封堵模拟系统，属于医疗器械


技术介绍

[0002]目前，在左心耳封堵手术中，临床应用多是在经食管超声心动图或CT单一模态影像学方法引导的基础上，结合术中心血管造影来实现观察左心耳封堵的效果。
[0003]然而，随着左心耳封堵术特别是极简式手术方式的广泛开展，一方面左心耳封堵术后残余分流率较高，仍是心血管科医生面临的重要难题之一，残余分流量多的患者封堵器表面血栓形成的风险增加，除了需要长期抗凝治疗外，还需要对残腔进行再次封堵；另一方面由于左心耳的解剖形态多样，常规的方法对左心耳解剖形态及其毗邻形态的评价有限，左心耳封堵术中进行左心耳造影时也可以测量锚定区直径、左心耳深度等，但在术中对左心耳的评价有限，即刻选择封堵策略相对比较仓促、不够精准。上述情况可能造成左心耳封堵失败，或封堵术后残余分流量较多、封堵器移位甚至脱落等情况的发生，同样手术医生在选择封堵器装置时也存在困难，影响手术效果。所以，本技术领域亟需解决如何在术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种经食管实时四维超声心动图和CT多模态图像融合预测左心耳封堵效果的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：获取人体心脏左心耳经食管实时四维超声心动图和CT的DICOM格式图像数据；步骤2：对人体心脏的CT图像进行阈值分割；对于典型的心脏分割任务，通过全卷积神经网络FCN将输入的CT图像生成右室/左室/右房/左房与基本血管结构；FCN基于公开的全心脏分割数据集，通过U结构网络与监督学习框架进行模型训练；采用心脏结构中的所有网格点进行主方向提取；步骤3：对人体左心耳经食管实时四维超声图像，基于极大化
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期望EM算法进行预处理与分割；分割过程首先通过四腔平面选取基本位置，基于Sobel算子进行局部区域膨胀，并引入时序权重用于CT与TEE之间的相似性度量；步骤4：基于处理完毕的CT图像与超声图像，通过与现有方法类似的穷举离散搜索方法执行初始粗超声帧与CT层位匹配；对于每个时间点t，带有最小均方误差的截面将作为刚性变换为最优匹配；步骤5：对心脏腔室、左心耳的CT三维模型和左心耳的超声四维模型进行空间配准，得到基于超声/CT图像的左心耳图像的融合模型，通过可视化的方式实现两种图像模态的联合显示，得到超声/CT图像的左心耳图像的融合模型；步骤6：基于左心耳图像的融合模型，模拟将左心耳封堵装置放入左心耳融合模型，用于辅助临床医生对于病灶等级判别，并指导手术规划与术后效果评估。2.根据权利要求1所述的一种经食管实时四维超声心动图和CT多模态图像融合预测左心耳封堵效果的方法，其特征在于：所述步骤5中空间配准包括配准算法，配准算法将两种异构的图像模态通过特征变换映射到同一个坐标空间之下，并且能够对于运动造成的局部非刚性形变具备较好的鲁...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁怡，顾运，李毅刚，杨杰，汤晓黎，潘小勇，王倩，黄晓红，王婷，陈牧，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属新华医院，
类型：发明
国别省市：