【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种冠状动脉钙化斑块分割机钙化评分的方法
技术介绍
1、近几十年来，心血管疾病对人类健康产生了日益显著的影响，并呈现逐年增长的趋势。每年有超过200万人接受经皮冠状动脉介入治疗(pci)，通过植入支架来治疗冠状动脉疾病。然而，冠状动脉钙化可能导致支架扩张不充分、支架与血管壁粘连不良以及支架失效。因此，准确评估冠状动脉钙化对于规划pci策略至关重要。
2、血管内光学相干断层扫描(ivoct)是一种强大的成像技术，用于评估冠心病动脉粥样硬化病变和冠状动脉介入治疗(pci)。相较于冠脉造影、计算机断层扫描或磁共振成像，ivoct具有更高的分辨率，能够更好地评估血管腔边界和斑块表型。虽然血管内超声(ivus)也可用于评估支架植入和斑块特征，但在钙化病变中会出现声阴影，无法准确评估钙化斑块的面积和厚度。相比之下，ivoct能够穿透斑块，可能是表征浅表性斑块最佳的临床成像方法。
3、ricojimenez等人应用线性组合模型，通过最小二乘优化策略评估每个a线类别。在此研究中，a线剖面中可观察到病变斑块之间的光学衰减变化(μt)被视为识别斑块关键特征，还讨论基于a线特征纤维层的分类和定量评估以及钙化斑块的边界检测。与关注每个a线的特性不同，ren等人集中于局部区域中相邻a线之间的相关性的统计信息，并使用随机森林方法创建一个局部多层(3层)模型来提取所需的特征。卷积神经网络(convolutionalneuralnetwork，cnn)以其在影像识别和分类任务中的出色性能，被应用于改善血管病变斑块的检测中。
4、前人研究许多是生成了基于a线或图像的分类结果，但医生需要了解钙化斑块的确切面积、深度、厚度和体积，以及钙化斑块对支架植入的影响程度。因此，需要一种能够准确检测、分割和量化所有ivoct图像中钙化斑块的方法。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要提供一种用于冠状动脉钙化斑块分割及钙化斑块评分的方法
2、一种用于冠状动脉斑块分割及钙化斑块评分的方法，该方法包括如下步骤：a.采集冠心病患者冠状动脉血管光学相干断层扫描(ivoct)图像数据集再进行数据增强；b.将数据增强后的ivoct图像数据集输入斑块分割模型(pms-net)，以获取每张图像的斑块分割结果；c.基于每张图像的斑块分割结果，计算钙化斑块的厚度、角度和长度；d.根据基于光学相干断层扫描的钙化积分系统，为计算出的钙化斑块厚度、角度和长度赋予相应的分数。
3、其中，所述的步骤a具体包括：
4、针对每张待分割冠状动脉图像，首先确定图像的中心点；
5、将获取的待分割冠状动脉图像以中心点为基准进行裁剪。具体而言，通过将图像裁剪为一个较小的区域，将原始的1024×1024尺寸的图像裁剪为640×640的尺寸；
6、采用选择旋转90°和270°的方式对ivoct数据集进行数据增强。
7、所述的步骤b具体包括：
8、pms-net编码器通过跳跃连接进行多尺度融合，并利用局部注意力机制加强关注不同类别的重要信息；
9、pms-net中间层采用不同步长的空洞卷积核来扩大感受野，捕获更广阔的上下文信息；
10、pms-net解码器通过跳跃连接编码中同一尺度的不同特征并融合，再利用局部注意力机制提取同尺度特征信息；
11、利用pms-net网络对医学影像进行分割并得到分割结果。
12、所述的步骤c具体包括：
13、针对每张分割后的冠状动脉图像，求出冠状动脉血管中的所有点坐标，并求出所有点坐标的平均值，以此作为冠状动脉血管的质心；
14、在分割后的冠状动脉图像，计算导管区域的直径作为比例尺；
15、以质心为原点向外发出射线，找到钙化斑块像素点最大值，再乘以0.9除以导管直径；
16、以质心作为定点，钙化斑块的两个极端点，质心分别连接钙化斑块的两个极端点形成两条线段，两条线段形成的夹角作为钙化斑块的角度值；
17、找出第一次和最后一次出现钙化斑块的冠状动脉图像，计算中间连续帧数并乘以0.2，以此结果作为钙化斑块的长度值。
18、所述的步骤d具体包括：
19、光学相干断层扫描的钙化积分系统中，钙化斑块角度大于180°得2分，钙化斑块厚度大于0.5mm得1分，钙化斑块长度大于5mm得1分；
20、以第一次和最后一次出现钙化斑块的连续帧作为一个病变，统计这些连续的冠状动脉图像中钙化斑块的角度、厚度和长度，并根据光学相干断层扫描的钙化积分系统给出相应分数。
21、本专利技术能够消除了人的主观性，避免了由于个体知识和经验差异引起的诊断误差，从而提高了诊断的准确性和工作效率；在面临训练数据规模相对较小的情况时，利用数据增强方法解决卷积神经网络在训练阶段训练数据不足导致过度拟合的问题；对传统的方法如手工设计的特征提取器和分类器，由于不能很好处理伪影噪声，导致不能够准确分割ivoct图像，本申请构建一个一种pms-net的冠状动脉斑块提取网络，准确分割上述存在伪影的ivoct图像，并能够更高效的实现端到端的对冠状动脉ivoct图像的目标和背景像素级分类。
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1.一种用于冠状动脉斑块分割及钙化斑块评分的方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤C具体包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤D具体包括：
【技术特征摘要】
1.一种用于冠状动脉斑块分割及钙化斑块评分的方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤a具体包括：
3.如权利要求1所述的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁藏，戴建国，马翔，刘鹏飞，侯文庆，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：
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