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新型计算机辅助心肌超声造影分析系统的设计与实现

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目的：探讨基于活动轮廓模型(ACM)算法的计算机辅助心肌超声造影分析系统定量评价心肌梗死模型的左室收缩功能及心肌微循环灌注的应用价值. 方法：①心内膜分割主要是基于数学形态学方法,心外膜分割主要是基于Chan-Vese活动轮廓模型方法;②根据超声图像质量将其划分为0-5个级别,采用新分割方法对低、中、高图像分别进行处理,并与人工分割结果比较;③将大鼠分为心梗组(MI组)和促红细胞生成素治疗组(EPO组),分别于术前、术后1周及3周行心肌超声造影(MCE)检查一次;④计算机软件对心肌造影图像先后完成自动分割、分区、灌注强度标注、彩色编码及造影曲线自动绘制等处理,并获得左室收缩功能新指标-左室面积变化率(AVF)和心肌灌注强度指标-造影剂密度值(CI);⑤AVF与传统左室功能指标(EF、FS)行相关分析,CI值与免疫组化微血管密度行相关分析,彩色编码图与荧光微球染色和氯化三苯基四氮唑染色(TTC)结果比较. 结果：①对于高质量和中等质量的图像，自动分割获得心内外膜轮廓与人工分割的轮廓具有良好的吻合度，但是对于低质量的图像，心内膜吻合度较高，而心外膜分割误差较大；②术后3周时，与MI组比较，EPO组AVF明显增大(P<0.05)。AVF与EF呈正相关(r=0.934，P<0.001)，与FS亦呈正相关(r=0.862，P<0.001)；③术后1周和3周，MI组心梗节段的CI值始终很低，与EPO组比较，有显著统计学差异(P<0.001)。EPO组危险节段的CI值在术后1周和3周呈上升趋势，且有统计学差异(P<0.01)；④术后3周时，前壁危险节段CI值与免疫组化微血管密度呈正相关(r=0.852，P<0.01)；⑤彩色编码：术后3周MI组梗死节段明显变薄，呈大片红色渲染，EPO组于前壁、侧壁显示有小片状红色区域，其它节段显示为绿色和蓝色混杂，与微球染色及TTC染色明显相似。 结论：①基于ACM的心脏超声造影分析软件能够完成对图像的多功能处理，效果较满意；②计算机辅助软件可以实现对左室收缩功能和心肌微循环灌注的定量评估，在评价动物心梗模型治疗效果方面具有较好的应用前景。

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