[發明專利]一種從胸部CT圖像中提取胸主動脈的方法

有效

• 申請號: 201710384315.4
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107169963B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 覃文軍;陳世偉;楊金柱;趙姝穎;栗偉;曹鵬;馮朝路;魏星;姚洪柱;孫強;趙大哲
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11
• 代理公司: 11613 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 齊勝杰<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明涉及醫學圖像處理與應用技術領域，尤其涉及一種從胸部CT圖像中提取胸主動脈的方法。從胸部CT圖像中提取胸主動脈的方法包括以下步驟：步驟一：運用區域生長法，基于胸部CT圖像數據，獲得不黏連心臟的胸主動脈壁里面的部分數據點，并標記上flag；步驟二：運用數學形態學算法，基于經過步驟一標記flag后的胸部CT圖像數據，依次獲得不黏連心臟的胸主動脈壁里面的剩余數據點和胸主動脈壁的數據點，并標記上flag。本發明的從胸部CT圖像中提取胸主動脈的方法算法復雜度低，在i5處理器4G內存環境下運算時間短，分割效果好。

技術領域

本發明涉及醫學圖像處理與應用技術領域，尤其涉及一種從胸部CT圖像中提取胸主動脈的方法。

背景技術

CT是一種利用X射線或者γ射線或者超聲波進行CT成像的醫療設備。CT具有密度分辨率高、軟組織構成的器官顯影效果好、解剖關系明確等優點，因而得到了廣泛的應用。其中，對胸部CT圖像進行圖像處理，分割出胸主動脈，能夠避免醫生直接觀察和診斷時胸主動脈與心臟等其他肺部結構之間相互干擾，使得對心臟等其他肺部結構或胸主動脈的觀察更準確有效。

現有技術中，一種分割胸主動脈的方法為區域生長法，其利用CT圖像中人為選取的種子點，利用圖像灰度值作為生長準則，逐步擴大區域，從而將胸主動脈分割；另一種分割胸主動脈的方法為：對胸部CT圖像預處理，對預處理后的圖像進行GVF Snake模型的初始輪廓設置，求解預處理后的圖像的邊緣圖像，基于邊緣圖像通過擴散方程求梯度矢量流GVF作為外部能量場，建立內部能量場模型保持輪廓光滑性，利用內部能量和外部能量構造能量函數，再通過迭代求取能量的極小值，利用能量的最小值最終使輪廓到達目標邊界。

采用區域生長法的不足在于：對于胸主動脈和心臟距離較小的CT圖像，若閾值小，會將心臟的一部分連通胸主動脈一起分割出去，若閾值大，胸主動脈的一部分會殘留在心臟上，胸主動脈無法徹底分割出去，分割效果不好。采用GVF Snake模型的不足在于：算法復雜度高，運算時間長，影響醫生看病的效率。

因此，亟須一種算法復雜度低，運算時間短，分割效果好的從胸部CT圖像中提取胸主動脈的方法。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的在于提供一種算法復雜度低，運算時間短，分割效果好的從胸部CT圖像中提取胸主動脈的方法。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

本發明提供一種從胸部CT圖像中提取胸主動脈的方法。具體地，從胸部CT圖像中提取胸主動脈的方法包括以下步驟：

步驟一：運用區域生長法，基于胸部CT圖像數據，獲得不黏連心臟的胸主動脈壁里面的部分數據點，并標記上flag；

步驟二：運用數學形態學算法，基于經過步驟一標記flag后的胸部CT圖像數據，依次獲得不黏連心臟的胸主動脈壁里面的剩余數據點和胸主動脈壁的數據點，并標記上flag。

進一步地，步驟一包括以下步驟：

S11：對胸部CT圖像數據遍歷，根據滿足像素亮度值范圍的連續數據點的個數，在胸主動脈的主動脈弓上由算法自動獲取種子點；

S12：基于種子點，運用區域生長法，根據像素亮度值，獲得不黏連心臟的胸主動脈壁里面的部分數據點，并標記上flag。

進一步地，步驟二包括以下步驟：

S21：運用數學形態學算法，根據數據點上下前后左右六個方向上標記有flag的方向個數，獲得不黏連心臟的胸主動脈壁里面的剩余數據點，并標記上flag；

S22：運用數學形態學算法，根據數據點周圍標記有flag的鄰域點個數和像素亮度值，獲得胸主動脈壁的數據點，并標記上flag。