[發明專利]基于顱內DSA影像的狹窄評估方法及裝置

有效

• 申請號: 202111295618.1
• 申請日: 2021-11-03
• 公開（公告）號: CN114170134B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 何京松;曹逸琴;馮立;冷曉暢;向建平
• 申請（專利權）人: 杭州脈流科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T17/00
• 代理公司: 北京知果之信知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 高科

1.一種基于顱內DSA影像的狹窄評估方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取顱內DSA影像，并從所述DSA影像提取包含目標顱內血管的兩張平面圖像，其中所述兩張平面圖像具有不同的拍攝角度；

根據所述兩張平面圖像，建立所述目標顱內血管的三維模型；

基于建立的目標顱內血管的三維模型，以及所述DSA影像，對所述目標顱內血管進行血流動力學模擬，以得到目標顱內血管的指定狹窄評估參數，其中，

所述指定狹窄評估參數為平均血流速度；

所述基于建立的目標顱內血管的三維模型，以及所述DSA影像，對所述目標顱內血管進行血流動力學模擬，以得到目標顱內血管的指定狹窄評估參數，包括：

根據所述DSA影像，確定造影劑流過所述目標顱內血管的起始幀和結束幀；并根據以下公式確定平均血流速度：

V＝L/((F2–F1)/fps)；

其中，V為平均血流速度，L為目標顱內血管長度，fps為所述DSA影像的時間分辨率，F1為起始幀在所述DSA影像中的幀數，F2為結束幀在所述DSA影像中的幀數；

其中，F1和F2通過以下方法確定：

確定起始點在所述DSA影像上的坐標；

以所述起始點為中心在n*n范圍內計算所述起始點的像素平均值；

逐幀計算所述起始點的平均灰度值；

以第一幀圖像的平均灰度值分別減去各幀圖像對應的平均灰度值，得到各幀對應的造影劑濃度；

以時間順序排列各幀對應的造影劑濃度得到起始點的造影劑時間-濃度曲線；

搜索所述曲線的最大值點Imax，基于所述最大值點設定造影劑流入標記閾值σ；其中，σ＝a*Imax，其中a為權重系數，取值范圍為0.1–0.5；

在所述曲線上搜索第一個大于等于σ的點，以該點對應的影像幀數作為F1；

同理求得F2。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取顱內DSA影像，并從所述DSA影像提取包含目標顱內血管的兩張平面圖像，其中所述兩張平面圖像具有不同的拍攝角度，包括：

獲取兩組不同角度拍攝的顱內DSA影像；

分別將各DSA影像中的平均灰度最小的一幀，作為關鍵幀；

對得到的兩個關鍵幀進行強化特征提取，獲得顱內血管樹骨架圖；

確定所述目標顱內血管的起點和終點，從所述顱內血管樹骨架圖中切割出目標顱內血管，以獲得包含目標顱內血管的兩張平面圖像。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述分別將各DSA影像中的平均灰度最小的一幀，作為關鍵幀，包括：

導入DSA影像后，逐幀計算圖像平均灰度值；

記圖像大小為M*N，影像總幀數為K，則平均灰度值計算公式為：

其中，I_k為第k幀圖像平均灰度值，I(i,j)為第k幀圖像坐標(i,j)處的灰度值；關鍵幀O定義為O＝arg min(I_k)。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對得到的兩個關鍵幀進行強化特征提取，獲得顱內血管樹骨架圖，包含：

對所述兩個關鍵幀依次進行高斯平滑處理、重采樣處理、海森矩陣強化處理、二值化處理、以及腐蝕算法細化處理，得到顱內血管樹骨架圖。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述兩張平面圖像，建立所述目標顱內血管的三維模型，包括：

分別提取各平面圖像中目標顱內血管的中心線和邊界線；

確定兩張平面圖像中目標顱內血管的中心線的匹配關系，并根據所述匹配關系確定所述目標顱內血管在三維空間的三維中心線；

根據所述目標顱內血管的三維中心線，以及所述匹配關系確定目標顱內血管的三維模型。