[發明專利]一種動脈粥樣硬化斑塊醫學圖像的處理方法

有效

• 申請號: 201310057923.6
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN103164854A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 裴璇;李志勇;吳佰建
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種動脈粥樣硬化斑塊醫學圖像的處理方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)用交互式的方式進行血管壁、脂質池以及斑塊三部分的半自動化分割，勾畫出各自的輪廓線，記錄坐標并輸出文件；

2)讀入坐標文件，在斑塊的裂紋肇始處產生裂紋，進行疲勞裂紋擴展模擬分析，計算斑塊破裂的壽命(plaque?life，簡稱PL)；

3)結合已有病人樣本，計算得出該病人動脈截面不同位置肇始裂紋的危險指數，繪制危險指數圖；

其中，步驟2)中疲勞裂紋擴展模擬分析過程劃分步驟進行，每一步采取相同的裂紋擴展步長Δa，某一步裂紋形態下的有限元分析后，依次提取應力裂紋尖端的應力強度因子，計算裂紋擴展方向，產生下一步的裂紋尖端，計算這一步裂紋擴展的時間，重建模并重劃分網格，重復上述步驟直到斑塊破裂；有限元分析中，裂紋尖端的一層單元采用奇異單元，其他位置采用四邊形單元；提取應力強度因子采用的是商用軟件自帶的圍道積分方法；計算裂紋擴展方向，采用最大切向法則公式，擴展角度的計算公式為：其中，θ是裂紋擴展角，K_I是裂紋的I型應力強度因子，K_II是裂紋的II型應力強度因子；裂紋擴展的時間ΔN_i，采用的公式為：其中，ΔN_i是裂紋擴展時間，Δa是裂紋擴展步長，C和m是疲勞常數，ΔK_i是第i步應力強度因子的變化；斑塊破裂的壽命(PL)是由每一步的ΔN_i相加而成；步驟3)中，在病人動脈血管不同裂紋肇始位置的PL中，選取最小值得出該病人斑塊的整體壽命(overall?plaque?life，簡稱OPL)；所有病人樣本中OPL最大的定危險指數為1，以該病人的OPL除以所需計算病人的某處肇始裂紋后的PL，即得到所需計算病人該處危險指數(critical?index，簡稱CI)值，即可繪制病人的危險指數圖。

2.根據權利要求1所述的動脈粥樣硬化斑塊醫學圖像的處理方法，其特征在于：所述步驟1)中交互式的方式如下：分割之前，首先將彩色圖像轉換為灰度圖像，對圖像進行對比度拉伸以增加模糊邊緣的能辨度；勾畫輪廓時，利用Canny算子檢測出外邊緣，再利用邊界跟蹤算法將輪廓的坐標點按順時針的順序掃描出來，得到有序的輪廓點，已勾畫部分的像素被設定為最低的0像素，對已勾畫好的圖像進行參數的開運算以消除人眼不易分辨的連通部分；對灰度圖像進行二值化，輪廓以外的所有的像素都會被設定為白像素，再利用像素與圖像邊緣的連通性將輪廓外的白像素消除。