[發明專利]一種從肺部掩膜影像中分割肺血管裝置

在審

• 申請號: 202110848452.5
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113570570A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 蔣慶賀;張新;馮琳琳;孫華聰;石艷
• 申請（專利權）人: 蔣慶賀
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/12;G06T7/13;G06T7/136;G06T5/50
• 代理公司: 杭州知杭知識產權代理事務所(普通合伙) 33310
• 代理人: 夏艷

本發明公開了一種從肺部掩膜影像中分割肺血管的裝置，包括計算模塊，圖像獲取模塊，圖像融合模塊，血管分割模塊，血管位置確定模塊和血管邊緣優化模塊；計算模塊和圖像獲取模塊相互電信號連接，圖像獲取模塊用于獲取肺部掩膜的影像，計算模塊用于計算肺部掩膜影像中血管尺寸的范圍，圖像獲取模塊和圖像融合模塊相互電信號連接，圖像融合模塊用于將多個肺部掩膜影像進行影像融合，獲取融合后的肺部融合影像。本發明的優點在于使細小血管的灰度分布均勻，血管與周圍組織灰度對比明顯，具有明顯的灰度差異邊界，提高肺血管提取的準確性，血管和相鄰的骨骼、心室血液等其他組織在影像中的灰度值差異大，血管分割圖像準確清晰。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，特別是涉及一種從肺部掩膜影像中分割肺血管裝置。

背景技術

肺是人體的呼吸器官，也是人體重要的造血器官，肺位于胸腔的左右兩側且覆蓋于心之上，血管在肺中的分布復雜，肺內包含多個血管分支，血管的管徑在20微米至15毫米范圍內，為了觀察和了解血管的病變，通常采用數字影像設備對人體肺部的血管進行掃描，掃描得到的圖像，往往需要進行血管分割，以便于醫生進行進一步的血管分析和檢測，醫學影像中的血管分割主要基于圖像中的灰度信息，尤其是灰度差異來完成，精確的肺血管分割需要經過計算機輔助檢測與診斷來實現。

現有的肺血管分割裝置在CT影像上因肺血管內部充滿血液而總體上顯示高密度影，灰度分布并不均勻，尤其細小血管部分的影響較大，血管與周圍組織灰度相接近，沒有明顯的灰度差異或邊界，肺血管周圍充滿粘液的氣管、肺結節和一些高密病變都會干擾肺血管提取的準確性，血管和相鄰的骨骼、心室血液等其他組織在影像中的灰度值非常接近，不容易分割，從而對醫學影像中的血管分割帶來了困難，可能發生血管分割失敗的情況。

發明內容

本發明的目的在于提供一種從肺部掩膜影像中分割肺血管裝置，從而使細小血管的灰度分布均勻，血管與周圍組織灰度對比明顯，具有明顯的灰度差異邊界，提高肺血管提取的準確性，血管和相鄰的骨骼、心室血液等其他組織在影像中的灰度值差異大，血管分割圖像準確清晰。

一種從肺部掩膜影像中分割肺血管的裝置，包括計算模塊，圖像獲取模塊，圖像融合模塊，血管分割模塊，血管位置確定模塊和血管邊緣優化模塊；計算模塊和圖像獲取模塊相互電信號連接，圖像獲取模塊用于獲取肺部掩膜的影像，計算模塊用于計算肺部掩膜影像中血管尺寸的范圍，圖像獲取模塊和圖像融合模塊相互電信號連接，圖像融合模塊用于將多個肺部掩膜影像進行影像融合，獲取融合后的肺部融合影像，圖像融合模塊和血管分割模塊相互電信號連接，血管分割模塊用于將肺部融合影像中的血管位置進行分割獲取血管圖像，血管分割模塊和血管位置確定模塊相互電信號連接，血管位置確定模塊用于確定血管圖像中的血管位置，血管位置確定模塊和血管邊緣優化模塊相互電信號連接，血管邊緣優化模塊用于將血管的邊緣進行線性函數的擬合的優化處理。

分割肺血管裝置設置有計算模塊，計算模塊用于計算肺部掩膜影像中血管尺寸的范圍，圖像融合模塊用于將多個肺部掩膜影像進行影像融合，當肺血管內部充滿血液而總體上顯示高密度影，通過計算模塊進行血管尺寸范圍的分離，從而使細小血管的灰度分布均勻，血管與周圍組織灰度對比明顯，具有明顯的灰度差異邊界，提高肺血管提取的準確性，血管邊緣優化模塊用于將血管的邊緣進行線性函數的擬合的優化處理，血管和相鄰的骨骼、心室血液等其他組織在影像中的灰度值差異大，血管分割圖像準確清晰。

進一步，計算模塊包含血管尺寸計算單元、變化率計算單元、血流參數計算單元和血流閾值計算單元，血管尺寸計算單元通過函數的響應值計算肺部掩膜影像中血管尺寸的范圍，并計算肺部掩膜影像中多個不同血管尺寸下的血管相似性函數的響應值，變化率計算單元將計算不同血管尺寸的直徑變化率，計算不同血管分割位置處的變化率，變化率通過多個數學函數來表示，血流參數計算單元通過血管的尺寸和血管直徑的變化率計算血流參數值，血流的參數值由血流的速度值計算得出，血流閾值計算單元將血流的速度值的函數進行求導數，通過導數定義血流的閾值，多個血管得出多個血流速度的閾值。