[發明專利]基于聚類算法的下肢血管鈣化指數多參數累積計算方法

有效

• 申請號: 202010466288.7
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111667467B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 王中群;耿躍;杜睿;馮國全;李麗華;邵晨;嚴金川;孫振
• 申請（專利權）人: 江蘇大學附屬醫院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/149;G06T7/62;G06T5/00;G06K9/62;A61B6/00;A61B6/03
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙) 32274
• 代理人: 王云

1.基于聚類算法的下肢血管鈣化指數多參數累積計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，采集待分析的下肢血管CT圖像；

步驟2，使用線性迭代聚類算法將CT圖像中鈣化斑點均勻的分割在每一個超像素區域內；

步驟3，完成超像素分割后，通過Lab顏色空間提取鈣化斑點所在超像素區域的CT亮度特征值；

步驟4，對CT圖像中的鈣化斑點進行邊緣檢測和輪廓提取，利用分段橢圓對處理后的圖像中鈣化斑點進行擬合并進行優化處理得到鈣化斑點的半徑，進而計算出鈣化斑點的面積；

步驟5，根據Cal＝k·ρ·S獲得CT圖像中鈣化程度的判斷值，其中，ρ為CT亮度特征值，S為鈣化斑點的面積，k為累積校正系數；

所述累積校正系數k＝k_h*k_w*k_o*k_p，其中，k_h為狹窄度累積評分；k_w為下肢動脈血管壁面剪應力w累積評分；k_o為下肢動脈血管震蕩剪切指數o累積評分；k_p為下肢動脈血管壁面壓力p累積評分；

下肢動脈血管狹窄度的累積計算標準為：根據下肢動脈血管的管腔面積，分為四個等級：Ⅰ、管腔直徑縮小1％-25％，狹窄度累積評分k_h評1分，Ⅱ、管腔直徑縮小25％-50％，狹窄度累積評分k_h評2分，Ⅲ、管腔直徑縮小51％-75％，狹窄度累積評分k_h評3分，Ⅳ、管腔直徑縮小76％-100％，狹窄度累積評分k_h評4分；狹窄度數據的采集方法為：采集下肢動脈在有鈣化斑塊段的血管狹窄度的最大值h_max和狹窄度的平均值根據確定該段的血管狹窄度其中a、b為常系數；

下肢動脈血管壁面剪應力w累積計算標準為：動脈系統中的壁面剪應力一般為10～70dynes/cm²，壁面剪應力w為0～4dynes/cm²時累積評分k_w為3分，壁面剪應力w為5～10dynes/cm²時累積評分k_w為2分，壁面剪應力w為11～70dynes/cm²時累積評分k_w為1分；

下肢動脈血管震蕩剪切指數o累積計算標準為：指標正常范圍：0～0.5，震蕩剪切指數低于0.2時累積評分k_o為3分，震蕩剪切指數介于0.2～0.3時累積評分k_o為2分，震蕩剪切指數介于0.3～0.5時累積評分k_o為1分；

下肢動脈血管壁面壓力p累積計算標準為：指標正常范圍：收縮壓：90～140mmHg，舒張壓：60～90mmHg；收縮壓低于90mmHg、舒張壓低于60mmHg累積評分k_p為3分，收縮壓介于90～140mmHg、舒張壓介于60～90mmHg累積評分k_p為2分，收縮壓高于140mmHg、舒張壓高于90mmHg累積評分k_p為1分。

2.根據權利要求1所述的基于聚類算法的下肢血管鈣化指數多參數累積計算方法，其特征在于，所述步驟2將CT圖像進行超像素分割的方法為：

步驟2.1，對所采集的原始下肢血管CT圖像進行均勻的超像素分割，設原始下肢血管CT圖像中的像素共有X個，原始下肢血管CT圖像被分割成K個，則每個超像素都有個像素；

步驟2.2，預設初始的聚類中心C和初始聚類中心C之間的間隔；

步驟2.3，基于歐幾里距離搜尋聚類中心C領域內靠近C的像素點，并將這些像素點劃為一類；

步驟2.4，計算K個超像素區域內所有像元的平均特征向量值，根據平均特征向量值進行下一次聚類，迭代更新聚類中心，再次迭代直到迭代結束；

步驟2.5，對完成迭代后的超像素進行分割，獲得超像素區域。