[發(fā)明專利]一種基于血管管狀模型的肝血管三維重建及可視化方法

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• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111932665A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 錢月晶;章增優(yōu)
• 申請（專利權）人: 浙江工貿職業(yè)技術學院
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T5/00;G06T7/155;G06T7/187;G16H30/20
• 代理公司: 北京陽光天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11671
• 代理人: 黃亞男

本發(fā)明提供了一種基于血管管狀模型的肝血管三維重建及可視化方法，包括：S10:獲取肝臟CT圖像，調整窗寬窗位使得肝臟CT圖像符合顯示器設備的灰度級顯示范圍；S20:對符合顯示器設備灰度級顯示范圍的肝臟CT圖像進行去噪和圖像增強的預處理；S30:根據預處理后的血管圖像，利用基于Hessian矩陣和區(qū)域生長算法的分割方法來分割血管；S40:采用形態(tài)學方法來填補血管分割造成的空洞；S50:根據肝血管固有的特性使用三角網格面繪制和光線投射算法對血管進行體繪制來實現三維重建；S60:采用基于CT動態(tài)增強圖像的計算機輔助肝臟血管可視化系統(tǒng)將三期圖像序列進行可視化顯示，本發(fā)明精確可靠的對肝臟血管進行分割及三維重建，可以較好的進行可視化化顯示輔助醫(yī)生確定肝臟狀況。

技術領域

本發(fā)明涉及醫(yī)學圖像分析技術領域，尤其涉及到一種基于血管管狀模型的肝血管三維重建及可視化方法。

背景技術

目前,對于血管疾病的診斷主要依賴于各種血管造影技術。隨著介入放射學的發(fā)展，血管造影已經成為臨床的一種重要的診斷方法，尤其在介入治療中起著不可替代的作用。幾種不同方式的血管造影成像模式主要有雙面X射線(Bi-planeX-ray)/數字減影血管造影(DigitalSubtractionAngiographDSA)，磁共振血管造影(MagneticResonanceAngiography,MRA),CT血管造影(CTA)，超聲血管造影，以及融合幾種不同醫(yī)學影像模式的血管造影技術。由于CT血管造影技術得到的血管圖像清晰，能夠給醫(yī)生的診斷和術前準備提供了良好的參照，所以國內外大多采用這種方式進行血管疾病的觀察和診斷。

在二維胸片和三維CT片上，肝腫瘤一般出現在肝血管區(qū)域。因此，肝腫瘤的診斷歸結為對肝血管的癌結節(jié)的定位上面。傳統(tǒng)的肝臟血管分割需要外科醫(yī)生在每張肝臟切片上手動的劃出血管區(qū)域，由于每組肝臟切片大約有200多張，如果以手工方式勾畫血管不僅費時而且很容易出錯。為了提高血管分割效率，有必要研究一種肝臟血管分割算法能自動的分割血管,然后再將分割的結果進行三維重建，使外科醫(yī)生能快速定位肝腫瘤的位置，為順利施行外科手術提供幫助。

綜上所述，提供一種可精確可靠的對肝臟血管進行分割及三維重建，可以較好的進行可視化化顯示輔助醫(yī)生確定肝臟狀況的基于血管管狀模型的肝血管三維重建及可視化方法，是本領域技術人員急需解決的問題。

發(fā)明內容

本方案針對上文提到的問題和需求，提出一種基于血管管狀模型的肝血管三維重建及可視化方法，其由于采取了如下技術方案而能夠解決上述技術問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種基于血管管狀模型的肝血管三維重建及可視化方法，具體步驟包括：S10:獲取肝臟CT圖像，調整窗寬窗位使得肝臟CT圖像符合顯示器設備的灰度級顯示范圍；

S20:對符合顯示器設備灰度級顯示范圍的肝臟CT圖像進行去噪和圖像增強的預處理；

S30:根據預處理后的血管圖像，利用基于Hessian矩陣和區(qū)域生長算法的分割方法來分割血管；

S40:采用形態(tài)學方法來填補血管分割造成的空洞；

S50:根據肝血管固有的特性使用三角網格面繪制和光線投射算法對血管進行體繪制來實現三維重建；

S60:采用基于CT動態(tài)增強圖像的計算機輔助肝臟血管可視化系統(tǒng)將肝動脈期、門靜脈期和延遲期的三期圖像序列進行可視化顯示。

進一步地，獲取肝臟CT圖像由DICOM文件的形式存放，采用調整窗寬窗位的方法使得肝臟CT圖像符合顯示器設備的灰度級顯示范圍。

更進一步地，所述調整窗寬窗位的方法具體包括：讀取DICOM的圖像數據，若每抽樣值位分配大于8，此時以字為單位存儲圖像數據的像素抽樣值，通過高低字節(jié)交換、高位截取、重調整操作進行數據轉換處理來顯示DICOM圖像。