[發明專利]基于截面形變幾何信息的冠脈狹窄雙重判定方法

有效

• 申請號: 201811228755.1
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109493323B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 田沄;周曉晨;趙世鳳
• 申請（專利權）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權代理有限公司 11282
• 代理人: 胡靜

本發明公開一種基于截面形變幾何信息的冠脈狹窄雙重判定方法，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；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；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；步驟2.2：第二重判定，血管段狹窄等級判定，對整條血管上的檢測數據進行綜合分析。本發明所述基于截面形變幾何信息的冠脈狹窄雙重判定方法充分考慮了中心線點位置、血管截面狹窄位置、血管截面的凹凸性及凹凸程度等血管的幾何形狀信息，對血管狹窄進行精確的判定，有效克服傳統算法的缺陷。

技術領域

本發明涉及冠脈狹窄檢測技術領域，具體涉及一種基于截面形變幾何信息的冠脈狹窄雙重判定方法。

背景技術

心血管疾病有“人類健康的第一大殺手”之稱，疾病死亡率常年居高不下，引發大多數心血管疾病的原因是冠狀動脈的狹窄或阻塞，如何對冠狀動脈的狹窄情況進行檢測是醫生及科研人員關注的焦點，當前檢測血管狹窄的方法主要有基于血管截面面積的檢測方法和基于血管半徑的檢測方法。

基于血管截面面積的檢測方法將血管截面面積的變化信息作為狹窄的判別標準，計算插值截面的面積，找出面積較相鄰處明顯減小的血管段，受血管彎曲形態的影響，該類方法在對截面進行投影和插值時，不可避免地會產生一些誤差。

基于血管半徑的檢測方法是根據血管中心線方向上各血管截面半徑大小的變化情況來判定狹窄，在計算血管半徑時，往往需借助于中心線點的位置信息，將中心線點與血管截面輪廓的最近點或最遠點連線的長度作為血管的半徑，然而在血管狹窄處，尤其狹窄程度嚴重的位置，實際中心點將會產生偏移，得到的半徑參數會有所偏差。

例如中國發明專利申請號為CN201110101248.3的專利文件公開了一種用于提供對3DCT圖像數據中的冠狀狹窄進行檢測和分類的方法和系統，從CT圖像數據中提取冠狀血管的中心線，檢測非血管區域并將其從冠狀血管中心線移除，基于冠狀血管中心線，使用受訓回歸函數來估計內腔的橫截面積，基于所估計的內腔橫截面積檢測冠狀血管中的狹窄候選，并且將顯著狹窄候選自動分類為鈣化的、非鈣化的或混合的。

上述現有技術即通過血管中心線來估計血管的橫截面積，存在如上的技術問題，鑒于上述現有技術存在的問題，本發明提出一種基于截面形變幾何信息的冠脈狹窄雙重判定方法。

發明內容

本發明提供一種基于截面形變幾何信息的冠脈狹窄雙重判定方法，上述判定方法考慮了中心線點位置、血管截面狹窄位置、血管截面的凹凸性及凹凸程度的血管的幾何形狀信息，對血管狹窄進行判定，克服了傳統算法的缺陷，同時利用對幾何形變信息參數的比對，對狹窄位置和狹窄等級的進行自動標注。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

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的鄰近點進行主成分分析，計算血管在點處的行進方向；

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；