研究目的
开发并验证一种用于从8位光学相干断层扫描（OCT）图像中检测管腔轮廓和聚合物生物可吸收支架支柱的分割算法，制定一种自动评估OCT回撤质量的方法，并证明该分割算法在创建患者特异性支架冠状动脉模型以进行局部血流动力学分析中的适用性。
研究成果
该研究提出了一种自动算法，用于检测体内光学相干断层扫描（OCT）图像中的管腔轮廓和聚合物生物可吸收支架支柱，其管腔分割结果良好，考虑到图像质量，支架分割结果可接受。开发了一种自动OCT回撤质量评估方法，将回撤分类为"良好"或"较差"。该分割算法成功应用于重建患者特异性冠状动脉模型以进行计算流体动力学（CFD）分析，展示了其在研究支架置入动脉血流动力学方面的潜力。未来工作将聚焦于重建更多病例，以研究异常血流动力学在不良临床事件中的作用。
研究不足
该检测算法仅在植入Absorb BVS支架的患者OCT数据集上开发并验证，其对于其他生物可吸收支架设计的适用性尚未测试。该支架检测算法仅在"完整保留"的网状支柱情况下正常工作，当支柱边界大部分缺失时问题仍未解决。与部分其他研究相比，MATLAB中的处理时间较长，但通过代码优化可以缩短。
1：实验设计与方法选择：
本研究开发了一种OCT图像自动分割算法，包含四个主要步骤：图像预处理、管腔分割、支架支柱分割及基于支柱的管腔校正。同时开发了OCT回撤质量自动评估方法，将图像质量分为"良好"或"较差"。通过专家读片的手动分割结果，采用相似性指标（灵敏度、特异度、精确度）和距离度量进行验证。
2：样本选择与数据来源：
从Absorb分叉冠状动脉试验（ABC-ONE）中选取23例经Absorb BVS处理的冠状动脉体内OCT回撤数据。使用FastView导管和Lunawave OCT冠状动脉成像控制台进行成像，图像保存为8位灰度格式，并获取多角度血管造影投影。
3：实验设备与材料清单：
OCT成像系统（Lunawave，Terumo公司）、OCT导管（FastView，Terumo公司）、对比剂（Omnipaque 350 mg/ml，GE医疗）、台式电脑（CPU i7-950 @3.07 GHz，16GB内存）、软件（MATLAB 2016b，MathWorks；MRIcro，南卡罗来纳大学；ICEM CFD，ANSYS公司；Fluent，ANSYS公司）。
4：07 GHz，16GB内存）、软件（MATLAB 2016b，MathWorks；MRIcro，南卡罗来纳大学；ICEM CFD，ANSYS公司；Fluent，ANSYS公司）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：图像预处理包括移除校准条和导管，以及管腔内噪声。管腔分割采用极坐标转换和Sobel滤波。支架分割涉及强度阈值法、形态学操作和过滤规则。对基线采集应用基于支柱的管腔校正。质量评估根据支柱检测数量对回撤进行分类。验证通过像素级和区域级指标比较自动与手动分割结果。针对1例病例进行3D重建和CFD分析，包括点云创建、对齐、曲面生成和瞬态CFD模拟。
5：数据分析方法：
计算相似性指标（灵敏度、特异度、精确度）用于分割验证。采用线性回归和Bland-Altman分析比较管腔面积。计算支架支柱的总距离和径向距离度量。CFD分析包括几何离散化和施加波形及分流的流动模拟。
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获取完整内容-
OCT imaging system
Lunawave
Terumo Corp.
Acquiring OCT images of coronary arteries for segmentation and analysis.
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OCT catheter
FastView
Terumo Corp.
Used for intravascular OCT imaging to capture images of the coronary arteries.
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Contrast agent
Omnipaque 350 mg/ml
GE Healthcare
Injected during OCT imaging to enhance visualization of the coronary arteries.
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Desktop computer
CPU i7-950 @3.07 GHz, 16 GB RAM
Running segmentation algorithms and data analysis in MATLAB.
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Software
MATLAB 2016b
Mathworks
Used for image segmentation, pre-processing, and validation calculations.
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Software
MRIcro
University of South Carolina
Used for manual segmentation of OCT images by expert image readers.
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Software
ICEM CFD
ANSYS Inc.
Used for discretizing the 3D reconstructed geometry into tetrahedral elements for CFD analysis.
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Software
Fluent
ANSYS Inc.
Used for performing transient computational fluid dynamics analysis on the stented coronary artery model.
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Bioresorbable Vascular Scaffold
Absorb BVS
Abbott Vascular
Implanted in coronary arteries, and its struts are segmented from OCT images for analysis.
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