基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法和可读存储介质技术

本申请涉及一种基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法和可读存储介质，方法包括：获取冠脉CTA的三维影像数据；从所述三维影像数据中提取第一中心路径点、以及沿所述第一中心路径点的半径信息；校正所述第一中心路径点，获得校正后的第二中心路径点、以及沿所述第二中心路径点的所述半径信息；识别左冠系统和右冠系统，根据识别结果去除干扰分支；根据所述第二中心路径点生成曲线数据，遍历所述第二中心路径点、结合所述半径信息生成血管管道，合并后获得重构的冠状动脉血管模型。本申请提供的方法通过提取和校正获得冠脉的中心线及沿线半径，能够自动实现冠状动脉血管模型的重构、自动完成冠状动脉的左冠系统和右冠系统的识别。统的识别。统的识别。

【技术实现步骤摘要】
基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法和可读存储介质


[0001]本申请涉及医学影像处理领域，特别是涉及一种基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法和可读存储介质。

技术介绍

[0002]冠状动脉粥样硬化心脏病(冠心病)是全世界发病率和死亡率最高的疾病之一，每年因冠心病死亡的人数超过2000万。随着生活水平的不断提高，心脏病的发病年龄不断地年轻化。
[0003]CTA成像技术(CT血管造影)具有无需住院、无创等优点，临床上常利用冠状动脉CTA进行初步筛查。对诊断和排除冠心病，具有较高的临床价值，准确分割出血管可便于医生的进一步诊断。
[0004]然而，在实际的研究应用中常采用手动或者半自动方法分割出血管，获得识别结果，可重复性不强，且费时费力。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法。
[0006]本申请基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法，包括：
[0007]获取冠脉CTA的三维影像数据；
[0008]从所述三维影像数据中提取第一中心路径点、以及沿所述第一中心路径点的半径信息；
[0009]校正所述第一中心路径点，获得校正后的第二中心路径点、以及沿所述第二中心路径点的所述半径信息；
[0010]识别左冠系统和右冠系统，根据识别结果去除干扰分支；
[0011]根据所述第二中心路径点生成曲线数据，遍历所述第二中心路径点、结合所述半径信息生成血管管道，合并后获得重构的冠状动脉血管模型。
[0012]可选的，校正所述第一中心路径点，获得校正后的第二中心路径点，具体包括：
[0013]基于所述三维影像数据，依次获得沿所述第一中心路径点的二维切面，所述二维切面包括血管截面及其周边图像；
[0014]对于任意一个二维平面，根据平面内的所述第一中心路径点设定搜索范围、根据血管CT阈值定位血管壁；
[0015]若所述搜索范围内CT值最大的像素点小于所述血管CT阈值、或者所述搜索范围内CT值最小的像素点大于钙化CT阈值，则将对应的第一中心路径点校正至所述血管壁内，并映射至所述三维影像数据，获得校正后的第二中心路径点。
[0016]可选的，基于所述三维影像数据，依次获得沿所述第一中心路径点的二维切面，具
体包括：
[0017]对于任意一个第一中心路径点，获得该第一中心路径点在其所处曲线的切向量、法向量和副法向量；
[0018]根据所述切向量、法向量和副法向量，以及该第一中心路径点的三维坐标，获得该第一中心路径点的切割矩阵，进而获得该第一中心路径点的二维切面。
[0019]可选的，所述血管CT阈值，基于主动脉的平均CT值乘以第一预设系数获得，所述钙化CT阈值，基于主动脉的平均CT值乘以第二预设系数；
[0020]根据平面内的所述第一中心路径点设定搜索范围，具体包括：
[0021]以所述第一中心路径点为圆心，通过预设半径设定搜索范围。
[0022]可选的，所述识别右冠系统包括根据所述第二中心路径点信息，执行以下操作：
[0023]基于所述三维影像数据建立识别坐标系，所述识别坐标系包括：从右手侧指向左手侧的X轴、从前侧指向后侧的Y轴、从下侧指向上侧的Z轴；
[0024]将沿Y轴走向跨度最长的冠脉作为备选右冠主干；
[0025]若所述备选右冠主干末端的Y轴坐标大于右冠主干开口，则将所述备选右冠主干确认为右冠主干，否则将沿X轴走向跨度最长的冠脉作为右冠主干。
[0026]可选的，所述识别左冠系统，包括识别左前降支和左回旋支，具体包括：
[0027]获得移除所述左主支的第一部分和第二部分，所述第一部分包括左前降支及其侧支，所述第二部分包括左回旋支及其侧支；
[0028]从所述第一部分中选择跨度最大、或在Y轴上跨度最长的冠脉，作为左前降支；
[0029]从所述第二部分中选择跨度最大、或在Z轴上跨度最长的冠脉，作为左回旋支。
[0030]可选的，所述识别左冠系统，包括识别左主支，具体包括：
[0031]获得除去已识别的所述右冠系统的其余冠脉，所述其余冠脉包括左主支、左前降支、左回旋支、以及侧分枝，根据识别前的左前降支和左回旋支的重合情况，识别获得左主支。
[0032]可选的，所述去除干扰分支，具体包括：
[0033]根据识别获得的右冠主干、左主支、左前降支和左回旋支，获得剩余侧支及其所属侧支主干，对于其中一个剩余侧支：
[0034]若剩余侧支与其所属侧支主干平行，则去除该剩余侧支；
[0035]若剩余侧支的延伸方向与其所属侧支主干延伸方向的夹角大于预设角度，则去除该剩余侧支。
[0036]可选的，合并后获得重构的冠状动脉血管模型，具体包括：
[0037]合并后获得初始血管模型；
[0038]将所述初始血管模型，沿删除干扰分支后的第二中心路径点转换为图像数据，作为第一水平集的输入；
[0039]根据所述初始血管模型，对所述三维影像数据依次进行去噪、梯度计算，获得图像边缘特征，所述图像边缘特征作为第二水平集的输入；
[0040]结合所述第一水平集、所述第二水平集，利用基于偏微分方程的主动轮廓模型找到分割边缘，获得沿第二中心路径点的图像序列；
[0041]对所述图像序列进行表面重建，获得重构的冠状动脉血管模型。
[0042]本申请还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本申请所述的基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法的步骤。
[0043]本申请基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法至少具有以下效果：
[0044]本申请基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法，通过提取和校正获得冠脉的中心线及沿线半径，即第二中心路径点及半径信息，能够自动实现冠状动脉血管模型的重构，校正后的中心线保证了冠状动脉血管模型重构的准确性。
[0045]本申请能够自动完成冠状动脉的左冠系统和右冠系统的识别，不需要人工识别和标注，提高了工作效率。
[0046]本申请利用校正之前的半径信息生成血管管道，相较于自定义输入半径信息而得到重构的冠状动脉血管模型，更接近冠脉血管的真实形态。
附图说明
[0047]图1为本申请一实施例中基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构方法的流程示意图；
[0048]图2为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
[0049]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0050]本申请一实施例中提供一种基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法，包括步骤S100～步骤S500：
[0051]步骤S100，获取冠脉CTA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法，其特征在于，包括：获取冠脉CTA的三维影像数据；从所述三维影像数据中提取第一中心路径点、以及沿所述第一中心路径点的半径信息；校正所述第一中心路径点，获得校正后的第二中心路径点、以及沿所述第二中心路径点的所述半径信息；识别左冠系统和右冠系统，根据识别结果去除干扰分支；根据所述第二中心路径点生成曲线数据，遍历所述第二中心路径点、结合所述半径信息生成血管管道，合并后获得重构的冠状动脉血管模型。2.根据权利要求1所述的基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法，其特征在于，校正所述第一中心路径点，获得校正后的第二中心路径点，具体包括：基于所述三维影像数据，依次获得沿所述第一中心路径点的二维切面，所述二维切面包括血管截面及其周边图像；对于任意一个二维平面，根据平面内的所述第一中心路径点设定搜索范围、根据血管CT阈值定位血管壁；若所述搜索范围内CT值最大的像素点小于所述血管CT阈值、或者所述搜索范围内CT值最小的像素点大于钙化CT阈值，则将对应的第一中心路径点校正至所述血管壁内，并映射至所述三维影像数据，获得校正后的第二中心路径点。3.根据权利要求2所述的基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法，其特征在于，基于所述三维影像数据，依次获得沿所述第一中心路径点的二维切面，具体包括：对于任意一个第一中心路径点，获得该第一中心路径点在其所处曲线的切向量、法向量和副法向量；根据所述切向量、法向量和副法向量，以及该第一中心路径点的三维坐标，获得该第一中心路径点的切割矩阵，进而获得该第一中心路径点的二维切面。4.根据权利要求2所述的基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法，其特征在于，所述血管CT阈值，基于主动脉的平均CT值乘以第一预设系数获得，所述钙化CT阈值，基于主动脉的平均CT值乘以第二预设系数；根据平面内的所述第一中心路径点设定搜索范围，具体包括：以所述第一中心路径点为圆心，通过预设半径设定搜索范围。5.根据权利要求1所述的基于CTA影像的冠状动脉血管模型重构的方法，其特征在于，所述识别右冠系统包括根据所述第二中心路径点信息，执行以下操作：基于所述三维影像数据建立识别坐标系，所述识别坐标系包括：从右手侧指向左手侧的X轴、从前侧指向后侧的Y轴、从下...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐丽，张乘铭，向建平，
申请(专利权)人：杭州脉流科技有限公司，
类型：发明
国别省市：