基于IVOCT影像的斑块组成分析及植入支架评价研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81501542
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H2708.医学图像数据处理、分析与可视化
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Coronary artery disease has very high mortality and morbidity rate. The current pathology study provides evidence that the rupture of “vulnerable plaque” is the main cause of acute coronary events. However, the traditional low-resolution imaging techniques do not have sufficient resolution to observe individual plaque component. So its effect on plaque vulnerability and the pathogenesis of coronary artery disease are unclear. Moreover, during the intervention treatment, there may be stent malapposition and then causing stent thrombosis, due to the invisibility of implanted stent. Intravascular optical coherence tomography (IVOCT), as a new imaging technique with high spatial resolution at the micron scale, is expected to become the standard for plaques composition analysis and implanted stents assessment. This research is to develop a complete automated analysis system for IVOCT images. First, distinguished features extraction and effective classifier construction methods are proposed to analysis the proportion and morphology of plaques composition. This can provide more accurate and effective information for the research of pathogenesis of coronary artery disease. Second, to assess the implanted stents, an accurate stent detection method is proposed by combining low-level features and 3D spatial features. This can provide effective evaluation basis for assessing stents position during the surgical therapy. Our objective is to understand the pathogenesis of coronary artery disease and improve the accuracy of stent implantation, and to explore new methods and technologies.
冠心病是高发病率、高死亡率的疾病,目前病理学发现引发急性冠心病事件的主要元凶是“易损斑块”的破裂。然而由于传统影像方式分辨率低,无法看清斑块组成成分,其对斑块稳定性的影响及冠心病的发病机理尚未明确;而且介入治疗(PCI)中,由于无法看清植入支架的贴壁情况,容易发生支架贴壁不良而导致术后支架血栓。血管内光学相干断层扫描(IVOCT)是一种新型的空间分辨率达微米级的成像方式,有望成为分析斑块组成及评价植入支架的标准。本项目拟构建一套完整的IVOCT图像自动分析系统,首先提出高可分特征的提取方法以及高判别性分类器,对斑块组成成分的比例、形态等进行分析,为研究冠心病的发病机理提供精确有效的信息;其次提出结合底层特征和3D空间特征的高精度支架检测方法,对植入支架进行评价,为临床手术中评价支架贴壁情况提供有效的评估依据。本项目为明确冠心病的发病机理及提高手术中植入支架的准确性,探索新方法、新技术。

结项摘要

研究IVOCT影像分析相关的高精度、快速、自动化的算法,主要是关于支架植入术前与术后的自动分析算法,为临床研究提供客观、定量的分析依据。主要成果包括: 1)提出一种新的导丝自动分割算法与条状高斯滤波核预处理方法分别解决了导丝阴影和血液伪影的挑战,并通过引入水平集模型到IVOCT影像的血管内壁分割中,解决了因不稳定斑块与分叉血管所造成的血管内壁轮廓形变大的挑战,本算法的内壁分割的DSC平均值为0.98±0.01,与现有方法相比,本算法的精度更高、更稳定。2)提出一种关于主血管分割与分叉口检测的算法,创造性地提出以轮廓的法向量与点到中心向量的夹角值为特征检测分叉口,并用差分滤波与两个向量的方向性进一步强化了该特征,与专家手工标注对比,主血管分割的DSC平均值为0.96,分叉口检测误差为0.22mm,证明了该算法的有效性。3)提出了一种先检测后分割的可降解支架贴壁情况自动分析的新框架,并提出基于改进的多层Adaboost分类器的支架检测算法与基于动态规划的支架分割算法;与专家手工标注对比,支架检测的F值平均为0.90,支架分割的DSC平均值为0.81,一组回拉数据平均分析时间约14.8秒,证明了该算法的有效性与时效性。4)提出基于支架的四个角点检测及其具有显著的盒形特征先验知识的支架分割方法,与专家手工标注对比,支架分割的DSC平均值为0.82,实现的支架自动检测的进一步优化。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(0)
Automatic Lumen Segmentation in Intravascular Optical Coherence Tomography Images Using Level Set.
使用水平集对血管内光学相干断层扫描图像进行自动管腔分割
  • DOI:
    10.1155/2017/4710305
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Computational and mathematical methods in medicine
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Cao Y;Cheng K;Qin X;Yin Q;Li J;Zhu R;Zhao W
  • 通讯作者:
    Zhao W
Automatic Side Branch Ostium Detection and Main Vascular Segmentation in Intravascular Optical Coherence Tomography Images
血管内光学相干断层扫描图像中的自动侧分支口检测和主血管分割
  • DOI:
    10.1109/jbhi.2017.2771829
  • 发表时间:
    2018-09
  • 期刊:
    IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics
  • 影响因子:
    7.7
  • 作者:
    Cao Yihui;Jin Qinhua;Chen Yundai;Yin Qinye;Qin Xianjing;Li Jianan;Zhu Rui;Zhao Wei
  • 通讯作者:
    Zhao Wei
Automatic analysis of bioresorbable vascular scaffolds in intravascular optical coherence tomography images
血管内光学相干断层扫描图像中生物可吸收血管支架的自动分析
  • DOI:
    10.1364/boe.9.002495
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Biomedical Optics Express
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Cao Yihui;Jin Qinhua;Lu Yifeng;Jing Jing;Chen Yundai;Yin Qinye;Qin Xianjing;Li Jianan;Zhu Rui;Zhao Wei
  • 通讯作者:
    Zhao Wei

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码