第 12期
2017年 12月
电 子 学 报
ACTAELECTRONICASINICA
Vol.45 No.12
Dec. 2017
收稿日期:20160821;修回日期:20161203;责任编辑:覃怀银
基金项目:国家自然科学基金(
No.61261007,No.61561049);云南省自然科学基金重点项目(No.2013FA008)
颈动脉 B超估计血管壁搏动位移的干扰抑制
张晴晖
1,2
,张榆锋
1
,林文晶
1
,周 屹
1
,章克信
3
,高 莲
1
(1.云南大学信息学院电子工程系,云南昆明 650091;2.西南林业大学计算机与信息学院,云南昆明 650224;
3.昆明医学院第二附属医院,云南昆明 650031)
摘 要: 超声检测时,由于测量者把握探头的不稳定、受试者的呼吸运动等造成的干扰,将对通过 B超图像进
行斑点跟踪提取到的动脉壁位移的精度造成影响.为此,本文提出基于 B超序列相位图像的全局刚性特征进行配准
消除干扰.相位特征通过对 B超图像进行 Riesz变换,再采用高斯差分法提取得到.为了更快地完成寻优,减少配准误
差,采用了基于位置加权的主轴质心法与互信息相结合的分阶段的配准方法.结果表明,与直接对 B超或相位图采用
斑点跟踪的方法相比,该方法有效去除了干扰,管壁位移提取的精度有显著提高.本文方法还可用于心脑等医学图像
的配准.
关键词: B型超声;血管壁搏动检测;刚性配准;相位特征;主轴质心法;斑点跟踪;互信息;各向异性斑
点减少
中图分类号: TP3919 文献标识码: A 文章编号: 03722112(2017)12290306
电子学报 URL:http://www.ejournal.org.cn DOI:10.3969/j.issn.03722112.2017.12.011
ADisturbanceRejectionMethodforDisplacement
EstimationofCarotidWall
ZHANGQinghui
1,2
,ZHANGYufeng
1
,LINWenjing
1
,ZHOUYi
1
,ZHANGKexin
3
,GAOLian
1
(1.DepartmentofElectronicEngineering,InformationSchool,YunnanUniversity,Kunming,Yunnan650091,China;
2.SchoolofComputerandInformation,SouthwestForestryUniversity,Kunming,Yunnan650224,China;
3.CardiovascularDepartment,theSecondAffiliatedHospitalofKunmingMedicalCollege,Kunming,Yunnan650031,China)
Abstract: Thedisturbancescausedbytheinstabilityofprobeholdandthebreathingexercisefromsubjects,areintro
ducedduringBultrasoundexamination.Itdecreasesthemeasuringaccuracyofthearterialwalldisplacementobtainedfrom
theBModeimagesbyspeckletrackingmethod.Thus
,weproposeaglobalrigidregistrationmethodbasedonphaseimages
ofBModeimagestoeliminatetheseexternaldisturbances.Thephasefeaturesareobtainedfrom BModeimagesviaRiesz
transform anddifferenceofGaussianfilters.Toimprovethespeedofsearchingoptimizationandtheregistrationaccuracy,a
stepwiseregistrationmethodisappliedbasedonpositionweightedprincipalaxisandcentroidmethodcombinedwithmutual
information.Theresultsshowthat
,comparedwiththeseschemesofextractingwalldisplacementdirectlyfrom BModeor
phaseimagesbyspeckletrackingmethod,thisschemecaneffectivelyremovethesedisturbances,andsignificantlyimprove
theestimationaccuracy.Theproposedmethodcanalsobeusedinimageregistrationofcardiocerebrodiseases.
Keywords: BModeultrasound;vesselwallpulsatiledetection;rigidregistration;phasefeature;principalaxisand
centroidmethod;speckletracking;mutualinformation;specklereducinganisotropicdiffusion
1 引言
动脉粥 样硬化 是心血 管疾病 中最 常见 的 类型 之
一.临床与实验数据表明,在疾病形成前期,血管壁的弹
性以及血流的动力学参数已发生显著变化
[1,2]
,并会出
现动脉管壁增厚、变硬、失去弹性以及脉动位移减小等
现象.因此,研究能测量血管直径的脉动变化以及血管
壁内、中及外膜的脉动位移的技术方法,对及时发现动
脉异常有非常重要的实际意义
[3,4]
.
在心血管疾病检测的临床和相关研究中,利用 B