[發明專利]一種顱內血管模擬三維模型的建立方法

在審

• 申請號: 202011324158.6
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112508876A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 賈艷楠;王文杰
• 申請（專利權）人: 西安科銳盛創新科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/33;G06T3/40;G06T5/20;G06T17/00;G16H30/20
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 王海棟

本發明公開了一種顱內血管模擬三維模型的建立方法，包括：獲取顱內血管部位的亮血圖像組和增強黑血圖像組；分別包括K個亮血圖像和K個增強黑血圖像；將每個亮血圖像和對應的增強黑血圖像作為一個圖像對，對每個圖像對進行預處理，得到該圖像對的第一亮血圖像和第一黑血圖像；針對每個第一亮血圖像，以對應的第一黑血圖像為基準，利用基于高斯分布抽樣的互信息和圖像金字塔的配準方法進行圖像配準，得到包括K個配準后亮血圖像的配準后亮血圖像組；提高各個配準后亮血圖像的對比度，得到K個對比增強亮血圖像；利用K個對比增強亮血圖像，建立顱內血管模擬三維模型。本發明能夠在臨床上簡便、快速、直觀地獲得顱內血管整體狀態。

技術領域

本發明屬于圖像處理領域，具體涉及一種顱內血管模擬三維模型的建立方法。

背景技術

醫療數據顯示，從1990年到2017年，中國34個省份(包括港澳臺)居民的死亡原因第一位是腦卒中。腦卒中是顱內血管破裂、狹窄或堵塞引起腦組織壞死，進而產生的一系列癥狀，包括腦出血、腦梗死等，如果治療不及時，患者可能會死亡；而即使治療及時，也有可能造成患者殘疾。

目前臨床上對于顱內血管病變程度與血管狹窄化程度的評估，通常使用基于管腔成像的方法，如數字減影血管造影術(Digital Subtraction Angiography,DSA)、CT血管成像(Computed Tomography Angiography,CTA)、磁共振血管成像(Magnetic ResonanceAngiography,MRA)以及高分辨率磁共振血管成像(High-Resolution Magnetic ResonanceAngiography,HRMRA)等。顱內動脈血管與頸動脈和椎動脈相連，在腦底部形成環狀結構，結構形態特殊，走形曲折，且管壁厚度極薄。通過磁共振血管成像技術，能夠清晰地描繪出顱內動脈血管的路徑。

其中，磁共振血管成像技術(MRA或HRMRA)作為一種對患者無創的成像方法，可以清晰地檢測到顱內血管壁結構并進行分析，掃描得到的磁共振圖像對于軟組織的分辨率高，沒有骨偽影，圖像質量好，且能夠使用多種序列掃描得到具有不同成像特點的組織結構，在顱內血管的顯示上具有明顯的優越性。

由于磁共振血管成像技術得到的亮血序列、黑血序列對應的圖像均為二維圖像，具有局限性。不利于臨床上簡便、快速、直觀地獲得顱內血管整體狀態。

發明內容

為了在臨床上簡便、快速、直觀地獲得顱內血管整體狀態。本發明實施例提供了一種顱內血管模擬三維模型的建立方法。包括：

獲取顱內血管部位的亮血圖像組和增強黑血圖像組；其中，所述亮血圖像組和所述增強黑血圖像組分別包括K個亮血圖像和K個增強黑血圖像；所述亮血圖像組和所述增強黑血圖像組中的圖像一一對應；K為大于2的自然數；

將每個亮血圖像和對應的增強黑血圖像作為一個圖像對，對每個圖像對進行預處理，得到該圖像對的第一亮血圖像和第一黑血圖像；

針對每個第一亮血圖像，以對應的第一黑血圖像為基準，利用基于高斯分布抽樣的互信息和圖像金字塔的配準方法進行圖像配準，得到包括K個配準后亮血圖像的配準后亮血圖像組；

提高各個配準后亮血圖像的對比度，得到K個對比增強亮血圖像；

利用所述K個對比增強亮血圖像，建立顱內血管模擬三維模型。

可選的，所述對每個圖像對進行預處理，得到該圖像對的第一亮血圖像和第一黑血圖像，包括：

針對每個圖像對，以所述增強黑血圖像為基準，將所述亮血圖像進行坐標變換和圖像插值，使用基于互信息的相似性度量，并采用預定搜索策略，得到預配準后的第一亮血圖像；

從所述增強黑血圖像中，提取與所述第一亮血圖像的掃描范圍相同的區域內容，形成第一黑血圖像。