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血管内光声成像图像重建的研究现状

孙正;韩朵朵;王健健

【摘要】Acutecardiovasculardiseaseistheleadingkillerofhumanhealth.

IntravascularPhotoacoustic(IVPA)imagingmodality,whichcombines

photoacousticimagingandmedicalendoscopictechnique,isexpectedto

providemorereliableinformationaboutthevesselandplaquesforthe

detectionofvulnerableplaquesandtheinterventionaltreatmentof

cardiacdiseases.Tillnow,thestudyoftheIVPAimaginghasbeenstillinits

beginningstages.ThestudyoftheIVPAimagereconstructionalsomainly

learnsfromthereconstructionalgorithmsofothermatureimaging

techniques.BasedontheintroductionoftheIVPAimagingprinciple,two

problemstobesolvedinIVPAimagereconstructionarepointedoutand

somemainreconstructionalgorithmsthatcanbeappliedtotheIVPA

imagereconstructionareintroducedandanalyzed.%急性心脑血管疾病是人

类健康的头号杀手，将光声成像与医学内窥技术相结合的血管内光声(IVPA)成像技

术有望为心脑血管内易损斑块的检测以及指导介入治疗提供更可靠的参考指标。目

前对IVPA成像的研究尚处于起步阶段，对其图像重建的研究也主要是借鉴其它比

较成熟的成像技术的重建理论。本文在介绍IVPA成像原理的基础上，指出在重建

IVPA图像中亟待解决的两个问题，并对目前可以应用到IVPA图像重建中的主流

算法进行介绍和分析。

【期刊名称】《光电工程》

【年(卷),期】2015(000)003

【总页数】8页(P20-27)

【关键词】心脑血管疾病;易损斑块;光声成像;血管内光声(IVPA)成像;图像重建

【作者】孙正;韩朵朵;王健健

【作者单位】华北电力大学电子与通信工程系，河北保定071003;华北电力大学

电子与通信工程系，河北保定071003;华北电力大学电子与通信工程系，河北保

定071003

【正文语种】中文

【中图分类】TN911.73

脑中风、急性心肌梗死等急性心脑血管事件已成为医学界公认的威胁人类健康的主

要疾病。从临床的角度来看，动脉粥样硬化斑块基本可分为两类：一类是稳定型，

即纤维帽较厚、脂质池较小的斑块；另一类是易损型，其纤维帽较薄，脂质池较大

且易于破裂。而将近70%的急性心脑血管事件是由动脉内的易损斑块破裂形成血

栓导致血管堵塞引起的。因此，在易损斑块发展早期对其进行准确识别并加以相应

治疗是降低急性心脑血管事件发生率的重要手段。

按照对人体的损伤程度可将动脉粥样硬化斑块的成像方法分为无创和有创两大类。

无创成像主要是体外成像，如MR(MagneticResonance)和CT(Computed

Tomography)，虽然具有无创伤的优点，但是只能对血管外部形态和结构成像，

难以直接对血管内壁的早期和微小病变成像。微创介入成像方法是将成像导管直接

插入血管腔内，可对血管内壁直接成像，通常能获取比无创成像方法更丰富的血管

壁和斑块的形态结构信息。对于血管腔内易损斑块的检测，临床使用的有创成像方

法主要有血管内超声(IntravascularUltrasound,IVUS)和血管内光学相干断层扫

描(IntravascularOpticalCoherenceTomography,IV-OCT)。二者具有互补的

特点：IVUS虽然具有较高的穿透深度(约为4～8mm)，但其分辨力较低