[發明專利]一種基于最大半徑搜索的冠脈中心線生成方法及裝置

有效

• 申請號: 202110023367.5
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112700490B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 史業民;俞益洲;李一鳴;喬昕
• 申請（專利權）人: 杭州深睿博聯科技有限公司;北京深睿博聯科技有限責任公司
• 主分類號: G06T7/66
• 分類號: G06T7/66;G06T7/62;G06T7/155;G06T5/30;G06T3/40
• 代理公司: 北京天方智力知識產權代理事務所(普通合伙) 11719
• 代理人: 路遠

1.一種基于最大半徑搜索的冠脈中心線生成方法，其特征在于，包括：

獲取原始CT，對所述原始CT進行血管分割，得到分割結果，其中，所述分割結果包括：主動脈弓及冠脈血管；

提取血管的所有末端；

獲取主動脈弓內骨架線的平均值作為整個中心線搜索的起點，搜索中心線；

對所述中心線進行拼接；其中：

所述提取血管的所有末端包括：

對分割mask進行大幅腐蝕，消除血管區域的mask，保留主動脈弓所在區域的少量像素；

再次膨脹，還原所述主動脈弓，分別得到主動脈弓所在區域和其余區域，所述其余區域為血管mask；

將骨架線與所述血管mask取交集，得到血管骨架線；

計算所述血管骨架線與所述主動脈弓的距離，獲取所述距離最近的點作為當前血管的起點；

對于所有血管骨架線進行連通域計算，獲取每個起點所在的血管骨架線；

基于每個所述起點所在的血管骨架線，計算所有骨架點的連接關系，進行最短路徑計算，通過最短路徑生成樹結構，得到潛在血管終點；

所述獲取主動脈弓內骨架線的平均值作為整個中心線搜索的起點，搜索中心線包括：

計算所有mask的前景點距離背景的最短距離，得到原始半徑矩陣；

對于所述原始半徑矩陣進行變換得到cost矩陣，使得半徑越大的點，其cost矩陣值越小，且不同半徑之間的cost差異足夠大；

基于所述cost矩陣計算從所述整個中心線搜索的起點至所有所述血管的所有末端的最短路徑，將路徑上的cost矩陣值之和最小的路徑確定為所述中心線。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述中心線進行拼接包括：

在孤立中心線的末端計算多尺度切線方向，并計算所述孤立中心線的末端到最近的主干中心線的距離；

當主干中心線出現在末端切線方向的均值附近且距離小于閾值，則確定當前孤立中心線屬于主干中心線的分支；

將所述當前孤立中心線拼接至最近的主干中心線。

3.一種基于最大半徑搜索的冠脈中心線生成裝置，其特征在于，包括：

分割模塊，用于獲取原始CT，對所述原始CT進行血管分割，得到分割結果，其中，所述分割結果包括：主動脈弓及冠脈血管；

提取模塊，用于提取血管的所有末端；

搜索模塊，用于獲取主動脈弓內骨架線的平均值作為整個中心線搜索的起點，搜索中心線；

拼接模塊，用于對所述中心線進行拼接；

其中：

所述提取模塊通過如下方式提取血管的所有末端：

所述提取模塊，具體用于對分割mask進行大幅腐蝕，消除血管區域的mask，保留主動脈弓所在區域的少量像素；再次膨脹，還原所述主動脈弓，分別得到主動脈弓所在區域和其余區域，所述其余區域為血管mask；將骨架線與所述血管mask取交集，得到血管骨架線；計算所述血管骨架線與所述主動脈弓的距離，獲取所述距離最近的點作為當前血管的起點；對于所有血管骨架線進行連通域計算，獲取每個起點所在的血管骨架線；基于每個所述起點所在的血管骨架線，計算所有骨架點的連接關系，進行最短路徑計算，通過最短路徑生成樹結構，得到潛在血管終點；

所述搜索模塊通過如下方式獲取主動脈弓內骨架線的平均值作為整個中心線搜索的起點，搜索中心線：

所述搜索模塊，具體用于計算所有mask的前景點距離背景的最短距離，得到原始半徑矩陣；對于所述原始半徑矩陣進行變換，使得半徑越大的點，其cost矩陣值越小，且不同半徑之間的cost差異足夠大；基于所述cost矩陣計算從所述整個中心線搜索的起點至所有所述血管的所有末端的最短路徑，將路徑上的cost矩陣值之和最小的路徑確定為所述中心線。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述拼接模塊通過如下方式對所述中心線進行拼接：

所述拼接模塊，具體用于在孤立中心線的末端計算多尺度切線方向，并計算所述孤立中心線的末端到最近的主干中心線的距離；當主干中心線出現在末端切線方向的均值附近且距離小于閾值，則確定當前孤立中心線屬于主干中心線的分支；將所述當前孤立中心線拼接至最近的主干中心線。