[发明专利]一种DSA图像序列的冠脉运动跟踪方法及装置

说明书

本发明公开了一种DSA图像序列的冠脉运动跟踪方法及装置，所述方法包括：获取一组DSA图像序列中任意相邻的两帧图像；对所述两帧图像，进行冠脉结构增强、分割、细化处理，分别提取冠脉中心线；根据局部分叉结构特征和曲率尺度空间图像分析得到两帧图像中冠脉的对应关系；基于所述对应关系，利用基于弗雷歇距离的一致性点匹配，以得到冠脉运动跟踪结果。该方法发明基于局部特征预先找到对应的匹配冠脉，并以弗雷歇距离为中心线点匹配的判别基础，避免了人工干预，保证了配准过程中冠脉结构的拓扑一致性，具有较低的时间复杂度和较高的配准精确度。

技术领域

本发明涉及医学成像技术领域，特别涉及一种DSA图像序列的冠脉运动跟踪方法及装置。

背景技术

DSA技术是诊断和治疗心血管疾病的金标准，有着重要的医学地位。然而，由于冠脉结构的复杂性以及造影成像过程自身的缺陷，临床诊疗存在一定的局限性。为了辅助医生可视化和精确定位冠脉位置，实现准确高效的诊疗，需要对DSA图像序列的冠脉结构进行准确识别和匹配，得到冠脉运动情况。这些是后续图像信息融合的重要基础，也是一直以来备受关注的技术难点问题。

因为冠脉受心跳和呼吸的影响，随心脏做有节律的运动，形态会发生很大变化，是非刚性形变情况。所以，在DSA图像序列中，不同帧图像，同一条冠脉的识别和判断尤为重要。在准确识别冠脉的基础上，找到不同帧中，对应冠脉上的投影点之间的对应关系，得到冠脉的运动情况，是冠脉对比分析、图像信息融合、血管三维重建的重要基础。现有冠脉追踪常用的非刚性医学图像配准方法，如基于空间变换的使用多项式与基函数或样条函数的配准方法；基于物理模型的弹性模型、粘性流体模型或光流场模型的方法等，依然不成熟。在临床上难以满足在复杂的变形情况下，拓扑结构一致性，计算速度快，配准精度高等冠脉运动追踪要求。

因此，DSA图像序列中，冠脉运动的准确追踪仍然是一个迫切需要解决的关键问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种DSA图像序列的冠脉运动跟踪方法及装置，可解决冠脉运动追踪目前配准准确度较低的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种DSA图像序列的冠脉运动跟踪方法，包括：

获取一组DSA图像序列中任意相邻的两帧图像；

对所述两帧图像，进行冠脉结构增强、分割、细化处理，分别提取冠脉中心线；

根据局部分叉结构特征和曲率尺度空间图像分析得到两帧图像中冠脉的对应关系；

基于所述对应关系，利用基于弗雷歇距离的一致性点匹配，以得到冠脉运动跟踪结果。

在一个实施例中，根据局部分叉结构特征和曲率尺度空间图像分析得到两帧图像中冠脉的对应关系，包括：

所述两帧图像分别为f₁和f₂，将所述f₁和f₂分别分为n×n块区域；

选择f₁中的一条冠脉中心线l₁，计算l₁在f₁中的所在分区R₁，根据冠脉在相邻帧图像中的运动特点，获得f₂中对应区域R₂；

遍历R₁、R₂上点，确定得到R₁上分叉点集合Φ₁，R₂上分叉点集合Φ₂；

对Φ₁和Φ₂中的点计算豪斯道夫距离，并配对，获得l₁上的分叉点在f₂中的对应分叉点Φ₁₂；