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摘要先天性心脏缺陷（Congenitalheartdisease,CHD）是新生儿最常见的疾病之一，患者存活率低。基于4D超声的胎儿心脏连续横向扫查方法的建立在很大程度上简化了CHD的早期诊断。然而，对于国内的大多数医院、医学院的超声科大夫和学员来说，由于缺乏对不同类型胎儿CHD的横切面特征知识和病例实践，该手法今未普及应用。并且，超声图像对生体结构的显示较为抽象，但靠文字和图片描述，常规教学效果往往较差。本研究拟开发一款胎儿心脏超声教学仿真系统。与市面上的教学仿真系统相比，本研究首次将胎儿心脏运动超声图像及CHD数据用于产科教学中。<br>　　与成人相比，胎儿心脏结构小、心律快，在超声图像中直接观察心脏运动异常难度较大。为便于对胎儿心脏的运动观察，本研究通过计算机辅助技术实现对4D超声中胎儿心脏组织运动的可视化，并将其作为胎儿心脏超声教学仿真系统的运动提示功能模块。光流法是视频运动物体检测中最有效手段之一。本文利用光流法分析胎儿心脏中各组织运动瞬时速度差别，并配以伪彩色显示。然而，由于胎儿心脏超声图像的可分辨率较低，传统的光流计算误差较大。FlowNet是一种基于深度学习网络结构的光流计算方法，它能够自动且快速提取目标视野中的光流信息。本文拟利用该网络结构实现4D超声图像中各关键运动组织的区分、测量及可视化。通过与同病例的多普勒信号对比，验证了光流信息检测的有效性。<br>　　同时，本研究还针对胎儿超声仿真系统在如下方面开展了基础性工作：<br>　　1.超声体数据3维重建。由于商用超声扫描仪提供原始采集数据分辨率较低，用于教学系统效果差。为此，本文开发了适用于超声图像的圆锥插值算法。实现了容积图像序列的获取。<br>　　2.配合电磁定位设备开发容积图像的实时切面显示插件。本文在3维显示软件3DSlicer基础上开发了电磁定位设备接口程序。根据电磁传感器姿态模拟不同探头探测姿态下动态超声图像的实时显示。<br>　　本研究开发了一款胎儿超声心脏检测的虚拟教学系统。重点研究了心脏运动信息的可视化功能。该项目的实施为胎儿心脏超声检查方法的普及提供了重要途径。