摘要:介入手术是治疗心血管疾病的主要方式之一,现有手术主要依靠二维荧光透视图像指导医生操作,无法实现术中介入 导管的三维可视化,限制了手术效率和安全性。 面向心血管介入手术临床精准治疗的需求,提出一种基于 U-Net 网络和对极几 何的介入手术导管空间形状重建方法,实现术中介入手术导管三维形状的重建。 首先利用 U-Net 网络分割出双平面荧光透视 图像中导管的轮廓,并通过骨架化算法提取出导管的中心线。 接着研究了基于对极几何约束的立体视觉匹配方法,通过求解极 线与导管中心线的交点,求解出双平面投影中导管点集的对应关系,并结合投影模型与导管中心线构造空间射线,通过逐个求 解空间射线的相交点,将空间曲线重建问题转换成射线相交问题,实现导管三维空间形状的精确重建。 最后,为验证所提出介 入手术导管空间形状重建算法的可行性,进行了双平面透视图像重建导管实验,结果显示导管的最大形状重建误差<1. 55 mm, 均方误差<0. 89 mm,豪斯多夫距离不足 1. 49 mm。 表明所提出方法可实现介入手术导管三维形状的精确重建,为提升血管介 入手术精准导航和柔性导丝安全操控提供新方法和技术基础。