[发明专利]基于彩色多普勒图像信息的心脏血流涡运动自适应可视化定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学图像处理及心脏流体力学研究领域，具体涉及一种基于彩色多普勒图像信息的心脏血流涡运动自适应可视化定位方法。 

背景技术

心脏流场血流涡运动的可视化量化评价技术是目前心脏流体力学研究的重点及难点问题之一。其中，血流涡运动的精确定位是血流涡运动可视化量化评价有效实施的根基。目前，心脏流场血流涡运动可视化定位方法主要有三种类型： 

1、基于MRI图像的血流涡运动可视化定位； 

2、基于超声微泡造影图像的血流涡运动可视化定位； 

3、基于彩色多普勒图像的血流涡运动可视化定位。 

由于MRI成像存在扫描时间过长，而超声微泡造影操作繁琐、微泡易破裂等诸多问题，因此基于MRI和超声造影图像的心脏流场血流涡运动量化评价技术在临床应用推广方面存在较大局限性。与此同时，由于彩色多普勒心脏超声图像已在临床应用中得到广泛推广，因此基于彩色多普勒图像的血流涡运动可视化定位方法倍受青睐。但是，现有的基于多普勒图像心脏流场血流涡运动可视化定位方法没有深入考虑心脏流场血流涡运动的形成及发展规律，方法的自适应性差，从而导致血流涡运动定位精度不高，且重复性差，难以满足血流涡运动精确量化评价的需求。 

发明内容

本发明的目的是提供一种基于彩色多普勒图像信息的心脏血流涡运动自适应可视化定位方法，该方法克服了现有方法主观选择感兴趣区域的弊端，大大 提高了心脏流场血流涡运动可视化定位的精度，为心脏流场血流涡运动的精确量化评价奠定了坚实的基础，也为心脏力学功能的精确评价提供了精确的力学数据支撑。 

本发明的一个实施例提供了一种基于彩色多普勒图像信息的心脏血流涡运动自适应可视化定位方法，包括：根据彩色多普勒超声心脏血流图像中蓝色区域和红色区域的分布情况，确定血流涡运动大致区域，即实现血流涡运动的粗定位；在血流涡运动粗定位区域范围内，确定精确的血流涡运动区域边界；在血流涡运动精确定位区域范围内，获取血流涡运动速度矢量分布图；根据血流涡运动速度矢量分布图，获取血流涡运动平面流线图；以及根据血流涡运动平面流线图，判断血流涡运动的大小、形状和位置信息。 

本发明提供的基于彩色多普勒图像信息的心脏血流涡运动自适应可视化定位方法，充分利用涡运动是由流体与流体，流体与固体之间相互“搓”而形成的原理，并且涡运动形成后在短时间内具备对称扩散的特性，结合彩色多普勒图像中红色和蓝色区域分布特征，具有很强的自适应性。本方法克服了现有方法主观选择感兴趣区域的弊端，同时避免了将蓝色和红色区域视为大涡旋的可能。 

因此，本方法大大提高了心脏流场涡运动可视化定位的精度，为心脏流场涡运动的精确量化评价奠定了坚实的基础，也为心脏力学功能的精确评价提供了精确的力学数据支撑；而且该方法完全基于超声多普勒图像信息，不受任何超声仪器的限制，该方法一旦实施转化将在临床应用中得到广泛应用。 

附图说明

图1所示为本发明的基于彩色多普勒图像信息的心脏血流涡运动自适应可视化定位方法的一个实施例的流程图； 

图2所示为本发明的确定血流涡运动大致区域的一个实施例的流程图； 

图3所示为本发明的确定精确的血流涡运动区域边界的一个实施例的流程图； 

图4所示为应用本发明的方法的心脏流场涡运动可视化定位示意图。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。 

参考图1、图4，图1所示为本发明的基于彩色多普勒图像信息的心脏血流涡运动自适应可视化定位方法的一个实施例100的流程图，图4所示为应用本发明的方法的心脏流场涡运动可视化定位示意图。实施例100包括如下步骤101至105。 

在步骤101中，可以根据彩色多普勒超声心脏血流图像中蓝色区域和红色区域的分布情况，确定血流涡运动大致区域，即实现血流涡运动的粗定位。 

在本发明的一个实施例中，步骤101可以进一步包括如下步骤201至203。 

参考图2、图4，图2所示为本发明的确定血流涡运动大致区域的一个实施例的流程图。 

在步骤201中，以彩色多普勒超声心脏血流图像中蓝色区域和红色区域的分界线为对称中心线。 

在步骤202中，以分界线上的各像素点为对称中心作水平线；水平线的一端与蓝色区域远离分界线的边界或红色区域远离分界线的边界相连，水平线的另一端位于蓝色区域或红色区域内。