[發明專利]用于分析血管的醫學圖像的方法、裝置和系統

在審

• 申請號: 201680052351.4
• 申請日: 2016-09-08
• 公開（公告）號: CN108027970A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: A.諾維科夫;D.馬喬爾;M.維姆梅;K.布伊勒
• 申請（專利權）人: 愛克發醫療保健公司;VRVIS虛擬現實和形象化公司
• 主分類號: G06T7/12
• 分類號: G06T7/12;G06T7/11;G06T7/155;G06T7/143
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周學斌;閆小龍

本發明涉及用于分析血管的醫學圖像的方法以及相應裝置和系統，所述方法包括以下步驟：a）通過對醫學圖像應用第一分類器來對在至少一個醫學圖像中表示的至少一個血管的周圍進行分類，由此將血管的周圍指定成至少兩個周圍類別中的一個，以及b）依據已經將血管的周圍指定成的周圍類別來對至少一個血管進行分割。本發明允許醫學圖像中表示的血管的可靠分割和/或形狀檢測（特別是分叉檢測）。

技術領域

本發明涉及根據獨立權利要求的用于分析血管的醫學圖像的方法以及對應裝置和系統。

背景技術

諸如動脈粥樣硬化和狹窄的脈管疾病常常影響人類血管并且可以導致嚴重的問題，包括心臟病發作、中風或者甚至死亡。為了及時診斷和治療此類疾病，醫學成像技術廣泛地與特別適用于制作身體各個部位的血管和組織的詳細圖像的計算機斷層掃描血管造影術（CTA）一起使用。

圖像處理和機器學習技術可以幫助加速和促進醫生的日常工作。血管的魯棒分割和標記對于準確的鈣化、斑塊和管腔分割是重要的。因此，這可以幫助更好地識別癥狀且診斷許多危險的脈管疾病。為了表示完整的血管樹形態測定，除了精確的血管分割外，還需要諸如分叉之類的血管標志的檢測。血管分叉是指在那里出現血管被分成兩個更小的血管的點。用于分叉檢測的準確算法可用于對現有被跟蹤血管進行后處理，校正已回歸的分叉標志或成為更大的血管跟蹤或血管標記系統的一部分。

發明內容

本發明的一個目標是提供一種用于分析血管的醫學圖像以允許對圖像中表示的血管進行可靠的分割和/或形狀檢測（特別是分叉檢測）的方法、裝置和系統。

通過根據獨立權利要求的方法、裝置和系統來實現該目標。

一種根據本發明的方面的用于分析血管的醫學圖像的方法包括以下步驟：通過對醫學圖像應用第一分類器來對在至少一個醫學圖像中表示的至少一個血管的周圍進行分類，由此將血管的周圍指定成至少兩個周圍類別中的一個，以及依據已經將血管的周圍指定成的周圍類別來對至少一個血管進行分割。

一種根據本發明的另一方面的用于分析血管的醫學圖像的裝置包括：圖像處理單元，其被配置成通過對醫學圖像應用第一分類器來對在至少一個醫學圖像中表示的至少一個血管的周圍進行分類，由此將血管的周圍指定成至少兩個周圍類別中的一個，以及依據已經將血管的周圍指定成的周圍類別來對該至少一個血管執行分割。

一種根據本發明的又一方面的用于分析血管的醫學圖像的系統包括被配置成獲取血管的醫學圖像的醫學成像裝置和根據本發明的方面的裝置。

本發明的方面基于用來提供用于自動化（特別是全自動）血管分割和/或檢測（特別是血管分叉分割和/或檢測）的方法的途徑，其中首先對圖像中表示的血管周圍進行分類，之后是圖像中表示的血管的分割。用于血管分割的分割方法取決于血管周圍的分類的結果。例如，如果將血管的周圍指定成第一周圍類別，則應用第一分割方法，并且如果將血管的周圍指定成第二周圍類別，則應用不同于第一分割方法的第二分割方法。在本發明的意義中，關于血管的術語“周圍”優選地與在血管周圍和/或血管附近的任何區有關。通過將第一分類器應用于圖像來執行該分類。優選地，在所標記的圖像集合上訓練第一分類器。通過基于已經將圖像中表示的血管的周圍指定的周圍類別應用圖像分割，實現對圖像中血管（特別是血管的分叉）的可靠和準確的分割和/或檢測。

總之，本發明允許對醫學圖像中表示的血管的可靠分割和/或形狀檢測（特別是分叉檢測）。

優選地，就靠近血管和/或在血管附近存在的骨骼結構的密度（concentration）而言，該至少兩個周圍類別是不同的。這方面基于這樣的概念，即血管往往位于靠近骨骼并且圖像中表示的血管和骨骼的強度通常是非常相似的，因此血管和骨骼之間的邊緣是模糊的。通過將不同分割方法應用于示出就靠近血管的骨骼結構的存在而言的不同類型的血管周圍的圖像，對于圖像中表示的每種血管周圍來說可以將最合適的分割方法應用于該圖像。因此，實現血管的特別可靠的分割。