冠心病已成为危害人类健康的主要疾病之一。X射线冠状动脉造影检查是目前国际上公认的诊断冠心病的常用手段。造影图像序列记录了冠状动脉运动变化的历史,可以获得比静态图像更多的信息。因此,基于造影图像序列的冠脉血管运动跟踪与分析技术在探讨冠脉粥样硬化发病机理和辅助诊断冠心病方面有很好的临床意义和很高的应用价值,目前已经成为国内外心脏病的研究热点。本文采用数字图像分析技术和基于动态轮廓模型(snake)的方法,通过分析冠状动脉造影图像序列,获得心动周期中冠状动脉血管的二维、三维形态结构和运动信息,辅助冠心病的诊断和治疗。本文的研究内容主要包括:1、简介X射线冠状动脉造影的成像原理及临床应用通过介绍冠心病的发病机理、类型和诊断治疗方法,阐述了冠状动脉造影图像序列在临床诊断和治疗中的应用价值。介绍了冠状动脉造影系统的基本构成、成像原理及造影常识。2、介绍动态轮廓模型的原理及应用现状分析动态轮廓模型的理论基础,阐述能量函数中各个组成部分在进行轮廓跟踪时的不同作用,并介绍目前动态轮廓模型在各个领域中的应用情况。3、冠状动脉的二维运动跟踪采用snake模型,利用手动设定或图像脊提取自动设定snake初始位置,并通过使适当的能量函数最小实现对冠状动脉造影图像序列的二维运动跟踪,从而得到心动周期中各时刻感兴趣血管段的形态结构。4、冠状动脉的三维运动跟踪采用从两个不同角度拍摄的冠状动脉造影图像序列,自顶向下(top-down)的模型设计方式,直接在三维空间中对感兴趣的血管段进行运动跟踪,将冠状动脉的二维提取、三维重建和运动跟踪同步完成,最终实现了对冠状动脉血管在整个心动周期中的四维(3D+T)描述。