[發明專利]一種血管段終端節點與分支節點的獲取方法

有效

• 申請號: 201710749812.X
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107689043B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 賴均;李偉生;賴涵;汪俊
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T5/00
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 寸南華

本發明屬于醫學圖像處理技術鄰域，特別涉及一種血管段終端節點與分支節點的獲取方法，所述方法包括：分析骨架點鄰域關系，得到骨架關系集合；削減偽骨架分支；分析骨架分支點，根據這些骨架分支節點的連通關系，當分支節點存在相鄰關系時，則形成分支聚集；通過分支節點和連接邊重建骨架關系，重復上述步驟直到分支節點的連接鄰域數大于3或者分支節點數不再減少；本發明更好的構建骨架分支節點之間和其它骨架點的關聯關系，為測量血管段長度和血管半徑提供基礎。

技術鄰域

本發明屬于醫學圖像處理技術領域，特別涉及一種血管段終端節點與分支節點的獲取方法。

背景技術

近年來，隨著計算機斷層掃描(computed tomography，CT)、磁共振成像(magneticresonance imaging，MRI)、正電子發射斷層成像(positron emission tomography，PET)等新型成像技術及設備的迅猛發展和普及，世界各地每天都會產生海量的研究影像，這使得利用研究影像進行器官、組織和血管分析成為當前研究熱點之一。而血管的獲取對于分析個體血管的研究具有重要的指導意義，通過對影像中結節的自動檢測，正確分割出的血管結構可用于解析同區域肺組織結構的模糊性。

在低劑量影像中，除組織或器官情況較為復雜外，血管影像被成像和部分容積效應產生的大量噪聲所影響。這使得血管和其它組織的對比度變低，以至于傳統的影像血管分割方法難以獲得好的分割結果。

目前，國內外諸多的學者多年來一直致力于各種醫學影像分割算法的研究來實施對影像中血管的分割，雖然這些現有方法在特定條件下能夠得到一定的肺分割效果。但由于血管具有多級分支結構，通常的分割方法分割出的血管樹結構大都會丟失許多細小血管的分支，在低劑量影像中，血管與其它肺組織的對比度通常較低；而且受到影像中存在噪聲的影響會使分割出的血管出現本應連通的血管枝出現了大量斷裂或丟失的現象。因此，這樣的分割方法難以獲得完整的血管樹結構，使其缺乏量化能力，不能提供具體血管長度和相應直徑的參數信息。其根本原因在于缺乏對分割血管進行處理和分析的基礎手段，并且大多的方法只提供定性的影像顯示，對于具體的血管案例缺乏準確的骨架分析手段，并且由于血管骨架本身的離散性，難以準確確定血管的準確方向，因此難以得到較好的分析分割結果。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種血管段終端節點與分支節點的獲取方法，目的是為提高圖像對血管分析與測量有效的方法提供基礎。為基于圖分析的骨架分析為血管的長度測量和管徑測量提供了基礎，由于其具有一定的數學基礎和較好的實現手段，所以本方法具有廣泛的應用前景。

本發明一種血管段關終端節點與分支節點的獲取方法，如圖1所示，包括：

S1、分析骨架點鄰域關系，得到骨架關系集合；

S2、削減偽骨架分支；

S3、分析骨架分支節點S_b，根據這些骨架分支節點的連通關系，當分支節點存在相鄰關系時，則形成分支聚集；

S4、通過分支節點和連接邊重建骨架關系，重復S1、S2和S3直到分支節點的連接鄰域數大于3或者分支節點數不再減少。

優選地，在步驟S1之前還包括步驟S0，如圖2所示，將分割獲得的血管根據血管的連通性進行噪聲削減，包括：

根據鄰域關系尋找連通體素，把血管體素分裂為幾個部分；，

計算各連通體的大小，選擇最大連通體即為連通血管；

把連通血管作為血管掩膜與中心骨架體素進行與乘，從而去掉骨架噪聲；

對去掉骨架噪聲的血管進行等方性插值，并記錄各體素的大小，使用成熟的骨架化方法完成血管骨架。

進一步地，所述等方性插值包括：