[發(fā)明專利]基于截面形變幾何信息的冠脈狹窄雙重判定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811228755.1
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109493323B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 田沄;周曉晨;趙世鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 北京師范大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T11/00
• 代理公司: 北京中海智圣知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11282
• 代理人: 胡靜

1.一種基于截面形變幾何信息的冠脈狹窄雙重判定方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：冠脈重建；

步驟1.1：計算血管中心線點處的切線，對中心線上的每個點，對其鄰近點進行主成分分析，計算血管在該點處的行進方向；

步驟1.2：血管截面重建，在三維冠脈CT血管造影圖像中采集以血管行進方向為法線的血管橫截面輪廓，進行三維至二維的坐標空間變換，把原來三維冠脈CT血管造影圖像中各截面體素點的坐標集映射到每個新建立的二維空間中，重建血管截面；

步驟2：冠脈狹窄判斷；

步驟2.1：第一重判斷，可疑狹窄截面檢測，根據(jù)優(yōu)劣角判斷準則，通過計算血管截面邊界上相鄰向量的點乘結(jié)果，獲取各向量間邊界點相對于鄰點的趨勢，凹陷為缺失，凸起為突出，同時，考慮血管截平面上邊界點、中心點的分布信息，將位于病變處的邊界點和中心點的距離以非凹陷處為標準進行比對，得出血管截面形變幾何信息，檢測出血管截面的可疑狹窄區(qū)段；針對血管的平直狹窄區(qū)段，去除極角小于閾值的平直狹窄區(qū)段，排除在平直狹窄區(qū)段上的誤差，對檢測結(jié)果進行完善；

步驟2.2：第二重判定，血管段狹窄等級判定，對整條血管上的檢查結(jié)果進行綜合分析，檢驗被判定為狹窄的血管位置鄰近處的狹窄情況，判定含有連續(xù)多個在相同或鄰近極角位置處出現(xiàn)可疑狹窄區(qū)段的血管截面的血管段為狹窄血管段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于截面形變幾何信息的冠脈狹窄雙重判定方法，其特征在于，步驟1.1中，在三維坐標系中選取在x，y，z軸上均與該點距離在2個體素單位內(nèi)的中心線點為近鄰點，即：

其中，O³為三維坐標空間，p為中心線上的點，p_i為近鄰點，(x_p,y_p,z_p)為中心點在三維坐標空間O³中的坐標，(x_pi,y_pi,z_pi)為近鄰點的坐標值，abs代表絕對值函數(shù)，對p_i和p點進行主成分分析，i＝1～N，計算中心線在p點處的行進方向，即中心線在該點處的切線方向。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于截面形變幾何信息的冠脈狹窄雙重判定方法，其特征在于，步驟1.2中包括如下步驟：

步驟1.21：輸入中心線點，按血管延伸方向構(gòu)成的有序點集P，P＝{p₀,p₁…p_N}，其中，N為中心線點數(shù)目；

步驟1.22：中心線起始點為p₀，設中心線在p₀處切線為Z'軸，p₀所在的垂直于Z'軸的平面為X'OY'平面，建立新的三維空間坐標系(X,Y,Z)；

步驟1.23：以X'OY'平面所在位置建立二維空間坐標系(X',Y')，計算由該二維空間(X',Y')到原三維空間(X,Y,Z)的坐標轉(zhuǎn)換矩陣；

步驟1.24：在二維空間坐標系(X',Y')中,以p₀所在位置為中心，建立大小為m*m的采集平面S，p₀在S中的坐標為(m/2,m/2)，遍歷平面上像素點，用坐標轉(zhuǎn)換矩陣將像素點在S下的坐標取值轉(zhuǎn)換至原三維坐標系(X,Y,Z)中，尋找該點在原坐標系中的對應點；

步驟1.25：若該點存在，該點在新坐標系下的取值即為在原坐標系下的取值0或1，若該點不存在，在該點附近26鄰域內(nèi)，對該點進行近鄰插值，結(jié)果為該點在新作坐標系下的取值，其中，1代表該點位于血管截面內(nèi)，0代表該點不位于血管截面內(nèi)；

步驟1.26：記錄在采集平面S中值為1的像素點位置，這些像素點構(gòu)成血管在p₀處的血管截面；

步驟1.27：對p₁,p₂…重復以上步驟，直到中心線終點p_N為止，輸出血管截面序列。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于截面形變幾何信息的冠脈狹窄雙重判定方法，其特征在于，血管截面形變幾何信息包括血管中心線點位置、血管截面狹窄位置、血管截面的凹凸性及血管凹陷程度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于截面形變幾何信息的冠脈狹窄雙重判定方法，其特征在于，步驟2.2中，還包括對離散狹窄區(qū)段標記的數(shù)據(jù)予以忽略的步驟。