[發明專利]一種眼微血管血流動力學參數自動分析方法

有效

• 申請號: 202011017868.4
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112164046B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 袁進;王耿媛;贠照強;肖鵬;段錚昱;駱仲舟;黃遠聰
• 申請（專利權）人: 中山大學中山眼科中心;中山大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T5/40
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 黃公安

本發明提供了一種眼微血管血流動力學自動分析方法，包括如下步驟：步驟1：輸入包含有眼微血管信息的視頻文件中需要進行眼微血管血流動力學參數分析的圖像集I_o；步驟2：對圖像集合I_o中連續的圖像進行圖像配準；步驟3：對配準后的圖像進行圖像分割，得到眼微血管的分割掩碼圖像集S_r；步驟4：獲取分割掩碼圖像集S_r中眼微血管的中心線；步驟5：對所述中心線進行擬合，并提取分割掩碼圖像中眼微血管的邊緣，計算所述眼微血管的平均直徑、內徑和外徑；步驟6：構成時空圖像；步驟7：對得到的時空圖像進行直方圖均衡化處理；步驟8：對時空圖像進行直線檢測處理，對得到的直線的斜率進行統計，并得出分布最密集的斜率k；步驟9：計算眼微血管的血流速度V_a；步驟10：計算血流量、管壁切應率。

技術領域

本發明涉及眼微血管的參數分析領域，尤其涉及一種眼微血管血流動力學參數自動分析方法。

背景技術

眼球與大腦共享頸內動脈的血液供應，眼微血管功能是反應眼表炎癥和全身微血管病變疾病的潛在指標，可為研究腦血管、心血管、及糖尿病等疾病的發病機理，病情進展以及判斷治療效果等提供重要依據。隨著近年來眼科成像技術的迅速發展，功能成像 OCT、眼微血管功能分析等新型成像技術的問世與發展，為眼科疾病的診斷和治療提供重要的信息，其形態學測量功能已被應用眼球組織功能的精密分析中，被稱為是眼科學診斷技術的里程碑式成果。目前眼成像研究技術存在配套分析軟件不完善、對批量圖像的處理和智能分析遠不能滿足科研及臨床需求等缺陷。

現有眼微血管采集系統是將高速攝像頭與視頻采集卡等數字圖像采集裝置集成到標準裂隙燈平臺來實現的，采集過程中患者輕微的抖動都會在圖像中產生較大的偏移，因此整個視頻圖像中可以用于血流分析的圖像僅占整個視頻圖像的20%以下，現有系統均完成采用醫生手動標注，工作量非常巨大；另外在眼微血管圖像中顯示的血管是不連續的，在單張圖像中血管之間存在不連續的情況，采用傳統的方法在單張圖像中獲取的用于分析的血管非常有限，極大的降低的血管的可用性；現有方法后續血管力學的分析均采用手動方法來完成，會因個體或疲勞程度的不同造成不同的誤差，同時及其耗時。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種眼微血管血流動力學參數自動分析方法，實現了全自動的血流動力學分析，極大的提高了血流動力學分析的速度和核心參數計算的精確度。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案為：一種眼微血管血流速度的分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：輸入包含有眼微血管信息的視頻文件中需要進行眼微血管血流動力學參數分析的圖像集 I_o；

步驟2：對圖像集合I_o中連續的圖像進行圖像配準，以第一張圖像為固定圖像，將剩余圖像與第一張圖像對齊，得到配準后的圖像集合I_r；

步驟3：對配準后的圖像進行圖像分割，得到眼微血管的分割掩碼圖像集S_r；

步驟4：獲取分割掩碼圖像集S_r中眼微血管的中心線；

步驟5：對所述中心線進行擬合，并提取分割掩碼圖像中眼微血管的邊緣，根據擬合后的中心線和分割掩碼圖像中眼微血管的邊緣計算所述眼微血管的平均觀察直徑、內徑和外徑；

步驟6：提取步驟5中第一張分割掩碼圖像中的擬合的每一條中心線，以中心線的坐標為時空圖的列，以圖像集合I_r中的圖像的張數為行，構成時空圖像；

步驟7：對得到的時空圖像進行直方圖均衡化處理；

步驟8：對時空圖像進行直線檢測處理，對得到的直線的斜率進行統計，并得出分布最密集的斜率k ；

步驟9：計算眼微血管的血流速度，采用以下公式：