[发明专利]识别和分割不同模态不同解剖部位动脉瘤的系统和方法

权利要求书

1.一种识别和分割不同模态不同解剖部位动脉瘤的系统，其特征在于，所述的系统包括模型训练部分或者模型预测部分，通过将目标血管段与正常血管三维表面分别建模并且进行比较，识别或者分割动脉瘤。

2.如权利要求1所述的识别和分割不同模态不同解剖部位动脉瘤的系统，其特征在于，所述的模型训练部分包括下列模块：

血管提取模块，通过自适应阈值及区域生长方法提取血管；

血管三维表面模型生成模块，将分割的二值图像转化为三维表面模型，并对其进行平滑，以去除噪声以及非流形表面；

动脉瘤标注模块，通过使用三维表面模型进行标注；

动脉瘤血管段提取模块，选取与标注动脉瘤测地距离小于某一阈值的血管范围作为最终血管段；

正常血管段提取模块，在以血管交叉点为中心，随机选取测地距离小于某一阈值的血管范围作为正常血管段；

模型训练模块，三维表面模型使用不同的卷积结构，直观显示动脉瘤的三维拓扑结构和形态。

3.根据权利要求2所述的识别和分割不同模态不同解剖部位动脉瘤的系统，其特征在于，所述系统通过以下步骤对人体大动脉血管，血管提取实现：

a)血管增强：对图像进行基于多尺度Hessian特征值的计算；

b)血管中心线与半径估计：基于上述血管增强图像，进行Dijkstra最短路径搜索得到中心线，半径则为最大特征响应函数值对应的尺度值；

c)血管分割：依据中心线和半径对原始图像进行前景和背景分类，然后采用graph cut进行分割：用户可对最终的血管分割结果进行适当修正。

4.根据权利要求2所述的识别和分割不同模态不同解剖部位动脉瘤的系统，其特征在于，所述动脉瘤标注模块，每次标注只修改动脉瘤和血管区域，不存在覆盖到血管和动脉瘤以外的背景区域；并且标注时无需邻近层多次对比确认动脉瘤的范围。

5.根据权利要求2所述的识别和分割不同模态不同解剖部位动脉瘤的系统，其特征在于，所述的正常血管提取模块挑选出的正常血管段与动脉瘤血管段在数量上保持一致，以确保训练数据集中正负样本平衡。

6.根据权利要求1所述的识别和分割不同模态不同解剖部位动脉瘤的系统，其特征在于，所述的模型预测部份包括：

血管提取模块，通过自适应阈值及区域生长方法提取血管；

血管三维表面模型生成模块，采用marching cubes算法将上述分割的二值图像转化为三维表面模型，并对其进行平滑，以去除噪声以及非流形表面；

疑似动脉瘤定位模块，通过自动或半自动的方式来定位动脉瘤；

目标血管段提取模块，选取与种子点测地距离小于某一阈值的血管范围作为目标血管段；

动脉瘤分割模块，加载训练的模型，对提取的目标血管段进行深度学习预测得到动脉瘤的分割结果；

动脉瘤显示模块，将分割的动脉瘤与原始图像中的血管三维表面模型叠加显示。

7.根据权利要求6所述的识别和分割不同模态不同解剖部位动脉瘤的系统，其特征在于，所述的自动方式为：

a)对血管提取模块中的血管图像区域进行多尺度Hessian特征值的计算，将特征值全为负数且特征相应函数值高于某一阈值的区域作提取出来；

b)进行联通域分析得到多个连通区域；

c)将每个连通区域的形心点位置作为种子点。

8.根据权利要求6所述的识别和分割不同模态不同解剖部位动脉瘤的系统，其特征在于，所述的半自动方式是，基于血管三维表面模型生成模块生成的三维血管表面模型，由用户人工选择疑似动脉瘤位置，并用种子点标记。