基于256CT影像數(shù)據(jù)的冠脈血管三維實(shí)體模型重建

摘要：目的：討論應(yīng)用基于256CT影像數(shù)據(jù)的冠脈血管三維實(shí)體模型重建技術(shù)對(duì)于冠脈血管疾病的診斷與治療的作用。方法：選取本院心內(nèi)科2017年1月至2017年10月收治的心臟冠脈血管疾病患者45例作為研究對(duì)象，選取同期入院的無(wú)心血管疾病患者45例作為健康組，使用星云工作平臺(tái)對(duì)256CT的圖像結(jié)果進(jìn)行三維重建，評(píng)價(jià)重建后的診斷符合率。結(jié)果：根據(jù)三維圖像判定的結(jié)果，對(duì)于45名病人判定的正確率為100%，而對(duì)于健康人，其中3人被錯(cuò)誤的判定為冠心病患者，正確率為93.3%，兩組正確率的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論：應(yīng)用基于256iCT的心臟冠脈血管三維重建技術(shù)，對(duì)于冠脈血管狀態(tài)的重現(xiàn)性好，并且更加直觀，根據(jù)三維重建結(jié)果對(duì)于疾病判定的靈敏度與特異度均較高，提示此技術(shù)的優(yōu)越性，對(duì)于其進(jìn)一步的應(yīng)用仍然值得探索。

關(guān)鍵詞：影像數(shù)據(jù);三維重建;冠脈血管

心臟冠脈血管為心臟的營(yíng)養(yǎng)血管，其血管分布繁雜并且在個(gè)體之間走行多變，而臨床對(duì)于冠脈血管病變的診治一直為技術(shù)性非常強(qiáng)的工作，并且對(duì)于冠脈血管畸形的患者，其病變往往十分細(xì)小，診斷更加困難，而數(shù)字三維成像技術(shù)為心臟冠脈血管疾病的影像診治帶來(lái)了新的思路，本研究討論了應(yīng)用基于256CT影像數(shù)據(jù)的冠脈血管三維實(shí)體模型重建技術(shù)對(duì)于冠脈血管疾病的診斷與治療的作用，為技術(shù)的發(fā)展以及冠脈血管疾病的診治提供了思路。

1.材料與方法

1.1研究對(duì)象的選取

選取本院心內(nèi)科2017年1月至2017年10月收治的心臟冠脈血管疾病患者45例作為研究對(duì)象，選取同期入院的無(wú)心血管疾病患者45例作為健康組。納入標(biāo)注為

1. 既往無(wú)嚴(yán)重的心瓣膜病，無(wú)惡性心律失常者;
2. 病人病情能夠耐受CT診斷，對(duì)于碘海醇無(wú)過敏者;
3. 自愿參與本次研究，并且簽署了知情同意書的患者。

1.2 方法

所有患者均由護(hù)理人員輔助使用飛利浦256Ict進(jìn)行心臟掃描，掃描前囑患者保持心情平靜，并且由護(hù)理人員教授患者在掃描之中進(jìn)行屏氣，待患者心率穩(wěn)定于55到70次每分時(shí)進(jìn)行掃描，靜脈輸入碘海醇作為造影劑。所得DICOM圖像導(dǎo)入星云工作站，進(jìn)行圖像三維重建。DICOM含有豐富的細(xì)節(jié)信息，對(duì)冠脈血管的走行以及微血管的刻畫十分清晰。導(dǎo)入圖像之后，應(yīng)用星云工作臺(tái)濾除非冠脈血管結(jié)構(gòu)的組織部分，將填充造影劑與冠脈血管組織通過調(diào)整圖像閾值的方法進(jìn)行不同顏色的標(biāo)注。而根據(jù)不同顏色進(jìn)行分割以后的圖像灰度值與背景結(jié)構(gòu)的灰度差異較大，因此對(duì)于復(fù)雜的血管走行顯示較好。在標(biāo)記完成以后，對(duì)于由于造影劑分布不均造成的顯示不清進(jìn)行重新編輯，根據(jù)影像表現(xiàn)于解剖特點(diǎn)進(jìn)行精細(xì)分割，保留正常組織的圖像，將不同閾值的部分進(jìn)行合并、刪除，最終得到冠脈血管的3D命令，形成心臟冠脈血管的三維圖像模型。之后使用Mimics軟件對(duì)于由于人工圖像分割造成的圖像上顯示有誤差或是褶皺的地方進(jìn)行平滑處理，或者使用或者Geomagic Qualify或ZBrush軟件平滑后人工逐層填補(bǔ)毛刺以及褶皺等缺陷，得到較為平滑且符合患者實(shí)際情況的心臟冠脈血管三維模型圖像。

將病例組與健康組的三維圖像結(jié)果打亂順序排列，由1位心內(nèi)科主治醫(yī)師重復(fù)進(jìn)行判定，計(jì)算判定結(jié)果與真實(shí)情況的符合率。

1.3 數(shù)據(jù)收集與分析

收集到的資料經(jīng)過整理核查無(wú)誤以后，由兩位數(shù)據(jù)錄入員使用Epidata 3.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入工作，經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗之后導(dǎo)入SPSS 18.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)于服從正態(tài)分布的計(jì)量資料，其均值使用均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間均值差異的比較使用兩樣本均數(shù)的t檢驗(yàn)完成;等級(jí)資料構(gòu)成比差異的檢驗(yàn)使用卡方分析或Fisher精確概率法完成，統(tǒng)計(jì)水準(zhǔn)統(tǒng)一設(shè)置為0.05。

2.結(jié)果

2.1 受試對(duì)象的一般情況

如表1所示，45名冠狀動(dòng)脈血管病變患者中25名為男性，并且45名患者中年齡最小者46歲，最大者84歲，平均年齡62.54±6.75歲，平均身體質(zhì)量指數(shù)為22.32±4.53 kg/m²，對(duì)照組中，26名為男性，平均年齡為63.72±6.58歲，平均身體質(zhì)量指數(shù)為23.45±6.56 BMI kg/m²，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 根據(jù)冠脈三維圖像對(duì)疾病判定情況

如表2所示，根據(jù)三維圖像判定的結(jié)果，對(duì)于45名病人判定的正確率為100%，而對(duì)于健康人，其中3人被錯(cuò)誤的判定為冠心病患者，正確率為93.3%，兩組正確率的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.討論

冠脈血管由于其分支眾多，走行多變，疾病的診斷與治療并不容易。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)斷層造影受圖像質(zhì)量以及技術(shù)手段的限制，用于疾病診斷時(shí)多有不便并且由于不夠直觀的原因，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)的依賴性較強(qiáng)。而三維成像技術(shù)利用計(jì)算機(jī)對(duì)計(jì)算機(jī)斷層技術(shù)所獲得的的圖像進(jìn)行三維重建以后進(jìn)行人工平滑、分割處理，做到對(duì)于冠脈血管的細(xì)節(jié)特點(diǎn)顯示的淋漓盡致，但由于目前技術(shù)的限制，其相對(duì)于傳統(tǒng)CT診斷的優(yōu)越性并不能完全發(fā)揮，并且由于圖像處理時(shí)間較長(zhǎng)，并且技術(shù)依賴性較高，因此應(yīng)用于臨床診斷并不是最好的選擇。3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，為三維重建技術(shù)的新應(yīng)用提供了思路，以往對(duì)于冠脈血管的實(shí)體模型獲得主要通過在尸體上使用特殊材料灌注而形成鑄模。而使用3D圖像重建與3D打印技術(shù)就可以在病人需要手術(shù)前得到其心臟冠脈血管的3D打印模型，大大有利于醫(yī)生們進(jìn)行手術(shù)方案治指定的過程，并且充分發(fā)揮了技術(shù)的直觀性與便利性。

4.結(jié)論

應(yīng)用基于256iCT的心臟冠脈血管三維重建技術(shù)，對(duì)于冠脈血管狀態(tài)的重現(xiàn)性好，并且更加直觀，根據(jù)三維重建結(jié)果對(duì)于疾病判定的靈敏度與特異度均較高，提示此技術(shù)的優(yōu)越性，對(duì)于其進(jìn)一步的應(yīng)用仍然值得探索。

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