X射线造影作为检测心血管疾病的“金标准”一直是医生最常采用的手段之一,然而随着科学的发展,二维的X射线血管造影图像已经不能满足医学检测的要求,医生们需要更为直观的三维甚至四维的血管图像,来定量地检测血管病变的有关参数,以及心脏和血管的运动情况,从而得到更加精确和全面的检查结果。而冠状动脉血管动态的三维重建就可以解决这个问题。本文将冠状动脉血管动态的三维重建这个大问题,分成了一系列的小问题进行研究,包括冠状动脉特性视图的建立,呼吸运动的提取,以及动态模型指导的动态的血管三维重建。文中首先提出了一种冠状动脉动态特性视图的概念。将三维投影空间分成一些小的区间,根据X射线造影原理在每个投影空间对自建的冠状动脉三维动态模型进行投影,建立冠状动脉的动态特性视图。通过各个角度的动态特性视图一方面对冠状动脉的运动有了一个更全面的了解,另一方面可以用来对造影图中的血管进行运动补偿。在X射线造影图中,冠状动脉会由于人体的呼吸和心脏的运动而发生运动。根据呼吸运动和心脏运动各自的特点,通过傅立叶级数变换结合频域滤波的方法进行呼吸和心脏运动的分离,提取呼吸运动曲线,并对心脏的运动进行分析。在单臂造影的图像中,由于造影图时间上的不对应无法进行血管的三维重建。通过从造影图序列中提取的呼吸运动曲线将进行重建的两幅造影图补偿到同一个呼吸运动时相,并通过心脏和冠脉血管的三维动态模型将造影图补偿到同一个心脏运动时相,然后对补偿后的造影图进行重建。实验证明呼吸运动和心脏运动补偿都达到了很好的效果。