[發明專利]一種基于血管分支配準的冠狀動脈三維重建方法及系統

有效

• 申請號: 202011480218.3
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112652052B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 曹艷坤;張鵬飛;劉治
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/33;G06T7/11;G06T7/66;G06T5/50;G06K9/62;G06V10/764
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

1.一種基于血管分支配準的冠狀動脈三維重建方法，其特征在于，包括：

將血管內超聲圖像中的分叉血管和正常血管分類并分別進行內外膜分割；提取冠狀動脈造影圖像中的三維中心線；

定位血管分支并自動匹配冠狀動脈造影圖像的關鍵點；

在將分割后的血管內超聲內外膜圖像配準到冠狀動脈造影的三維中心線上的過程中，根據血管內超聲圖像的分類和分割得到的血管分支信息，然后將第i個分支的長度信息，與冠狀動脈造影圖像中的各個分支長度進行對比查找；

當血管內超聲圖像的第i個分支的長度與冠狀動脈造影圖像中的一個分支長度相等，達到匹配率最大時，以血管內超聲圖像中第i個分支與第i+1個分支的距離查找冠狀動脈造影圖像的下一個分支是否匹配，若是匹配則繼續查找血管內超聲圖像中第i+2個分支是否匹配，若是沒有則返回上一步選擇第二匹配的分支繼續查找，以此類推，直至所有血管內超聲圖像與冠狀動脈造影圖像中所有得分支全部匹配上，實現關鍵點自動配準；

根據所述冠狀動脈造影圖像的關鍵點將分割后的血管內超聲內外膜圖像配準到冠狀動脈造影的三維中心線上，進行冠狀動脈的三維重建。

2.如權利要求1所述的基于血管分支配準的冠狀動脈三維重建方法，其特征在于，通過多任務深度網絡對血管內超聲圖像進行分類和分割。

3.如權利要求1所述的基于血管分支配準的冠狀動脈三維重建方法，其特征在于，在提取冠狀動脈造影圖像中的三維中心線的過程中，首先提取冠狀動脈造影圖像中的二維中心線，再根據兩個冠狀動脈造影平面提取三維中心線。

4.如權利要求3所述的基于血管分支配準的冠狀動脈三維重建方法，其特征在于，基于跟蹤方法或動態規劃方法提取冠狀動脈造影圖像中的二維中心線。

5.如權利要求1所述的基于血管分支配準的冠狀動脈三維重建方法，其特征在于，在冠狀動脈的三維重建的過程中，根據冠狀動脈造影圖像的三維中心線和分割好的血管內超聲圖像序列進行定位定向分析，從而完成冠狀動脈造影圖像和血管內超聲圖像的融合而獲得冠狀動脈血管模型。

6.一種基于血管分支配準的冠狀動脈三維重建系統，其特征在于，包括：

圖像處理模塊，其用于將血管內超聲圖像中的分叉血管和正常血管分類并分別進行內外膜分割；提取冠狀動脈造影圖像中的三維中心線；

關鍵點自動配準模塊，其用于定位血管分支并自動匹配冠狀動脈造影圖像的關鍵點；在將分割后的血管內超聲內外膜圖像配準到冠狀動脈造影的三維中心線上的過程中，根據血管內超聲圖像的分類和分割得到的血管分支信息，然后將第i個分支的長度信息，與冠狀動脈造影圖像中的各個分支長度進行對比查找；當血管內超聲圖像的第i個分支的長度與冠狀動脈造影圖像中的一個分支長度相等，達到匹配率最大時，以血管內超聲圖像中第i個分支與第i+1個分支的距離查找冠狀動脈造影圖像的下一個分支是否匹配，若是匹配則繼續查找血管內超聲圖像中第i+2個分支是否匹配，若是沒有則返回上一步選擇第二匹配的分支繼續查找，以此類推，直至所有血管內超聲圖像與冠狀動脈造影圖像中所有得分支全部匹配上，實現關鍵點自動配準；

三維重建模塊，其用于根據所述冠狀動脈造影圖像的關鍵點將分割后的血管內超聲內外膜圖像配準到冠狀動脈造影的三維中心線上，進行冠狀動脈的三維重建。

7.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現如權利要求1-5中任一項所述的基于血管分支配準的冠狀動脈三維重建方法中的步驟。

8.一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1-5中任一項所述的基于血管分支配準的冠狀動脈三維重建方法中的步驟。