[發(fā)明專利]基于雙向最小路徑傳播的心臟CTA冠脈樹自動提取方法

在審

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• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112132814A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱建鵬;陳陽;徐子龍
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G16H50/20
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

1.基于雙向最小路徑傳播的心臟CTA冠脈樹自動提取方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

步驟1：雙向最小路徑傳播，即分別從給定的兩個點(diǎn)(起點(diǎn)和終點(diǎn))同時開始執(zhí)行最小路徑傳播，在有限的迭代次數(shù)內(nèi)從兩個點(diǎn)集中尋找第一個相同點(diǎn)或一對距離最小的點(diǎn)；

步驟2：冠脈樹提取，即根據(jù)雙向最小路徑傳播和多線程技術(shù)進(jìn)行單條冠脈的分段提取及每條冠脈的單獨(dú)提取，然后將提取的冠脈信息組合成一個樹型結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙向最小路徑傳播的心臟CTA冠脈樹自動提取方法，其特征在于：所述步驟1中雙向最小路徑傳播的具體流程為：

1.1分別從起點(diǎn)Ps和終點(diǎn)Pe開始朝著靠近對方的方向同時執(zhí)行最小路徑傳播，分別用點(diǎn)集Set_s和Set_e保存從Ps和Pe開始搜索并途徑的點(diǎn)；

1.2如果一個點(diǎn)同時出現(xiàn)在點(diǎn)集Set_s和Set_e中，則Ps和Pe之間的路徑通過Ps到P的路徑和Pe到P的路徑連接得到；

1.3如果在有限迭代次數(shù)內(nèi)沒找到一個共同點(diǎn)，然后在點(diǎn)集Set_s和Set_e中尋找一對距離最小的點(diǎn)P₁,P₂，則Ps和Pe之間的路徑通過Ps到P₁的路徑、Pe到P₂的路徑和P₁到P₂的最短路徑連接得到。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙向最小路徑傳播的心臟CTA冠脈樹自動提取方法，其特征在于：所述步驟2中冠脈樹提取的具體流程為：

2.1 CTA數(shù)據(jù)預(yù)處理；

2.2 S點(diǎn)到E點(diǎn)的初始路徑；

2.3 S點(diǎn)到E點(diǎn)的最優(yōu)路徑；

2.4冠脈中心線計(jì)算。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于雙向最小路徑傳播的心臟CTA冠脈樹自動提取方法，其特征在于：所述步驟2.1中CTA數(shù)據(jù)預(yù)處理的具體流程為：

2.1.1讀取imagexx.raw并得到心臟CTA圖像；

2.1.2讀取imagexx.mhd并得到spacings和offsets；

2.1.3讀取標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)信息并進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到S點(diǎn)、B點(diǎn)、A點(diǎn)和E點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于雙向最小路徑傳播的心臟CTA冠脈樹自動提取方法，其特征在于：所述步驟2.2中S點(diǎn)到E點(diǎn)的初始路徑的具體流程為：

2.2.1利用雙向最小路徑傳播計(jì)算S點(diǎn)到B點(diǎn)的最小路徑；

2.2.2利用雙向最小路徑傳播計(jì)算B點(diǎn)到A點(diǎn)的最小路徑；

2.2.3利用雙向最小路徑傳播計(jì)算A點(diǎn)到E點(diǎn)的最小路徑；

2.2.4追蹤S點(diǎn)到E點(diǎn)的初始路徑并記錄此路徑上的所有點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于雙向最小路徑傳播的心臟CTA冠脈樹自動提取方法，其特征在于：所述步驟2.3中S點(diǎn)到E點(diǎn)的最優(yōu)路徑的具體流程為：

2.3.1利用初始路徑上點(diǎn)的曲率信息計(jì)算一些候選路徑；

2.3.2在利用最大曲率點(diǎn)信息構(gòu)建的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)篩選一些候選點(diǎn)；

2.3.3拉普拉斯算子與特征圖像上的點(diǎn)相對應(yīng)的目標(biāo)圖像上的點(diǎn)進(jìn)行卷積操作；

2.3.4分別利用Dijkstra算法計(jì)算S點(diǎn)到B點(diǎn)的最短路徑、B點(diǎn)到A點(diǎn)的最短路徑和A點(diǎn)到E點(diǎn)的最短路徑；

2.3.5追蹤S點(diǎn)到E點(diǎn)的最優(yōu)路徑且記錄此路徑上的所有點(diǎn)。