[发明专利]一种基于迁移学习的颅内血管模拟三维模型的建立方法

说明书

本发明公开了一种基于迁移学习的颅内血管模拟三维模型的建立方法，包括：获取颅内血管部位的亮血图像组和增强黑血图像组；针对每个亮血图像以对应的增强黑血图像为基准，利用基于互信息和图像金字塔的配准方法进行图像配准得到配准后亮血图像组；将配准后亮血图像组利用最大强度投影法在预设的三个方向进行投影得到各个方向的MIP图；将MIP图作为目标域，将眼底血管图作为源域利用迁移学习方法得到二维血管分割图；将三个方向的二维血管分割图利用反投影法进行合成得到第一三维血管体数据；并利用配准后亮血图像组对应的第二三维血管体数据，得到颅内血管模拟三维模型。本发明能够在临床上简便、快速、直观地获得颅内血管整体状态。

技术领域

本发明属于图像处理领域，具体涉及一种基于迁移学习的颅内血管模拟三维模型的建立方法。

背景技术

近年来，血管类疾病位居高发疾病榜首，已严重危害当代人的生命健康安全。尤其是颅内血管类疾病如脑卒中，已成为致死率高的疾病之一。脑卒中是颅内血管破裂、狭窄或堵塞引起脑组织坏死，进而产生的一系列症状，包括脑出血、脑梗死等。

目前临床上对于颅内血管病变程度的评估，通常使用基于管腔成像的方法，如数字减影血管造影术(Digital Subtraction Angiography,DSA)、CT血管成像(ComputedTomography Angiography,CTA)、磁共振血管成像(Magnetic Resonance Angiography,MRA)以及高分辨率磁共振血管成像(High-Resolution Magnetic ResonanceAngiography,HRMRA)等。颅内动脉血管与颈动脉和椎动脉相连，在脑底部形成环状结构，结构形态特殊，走形曲折，且管壁厚度极薄。通过磁共振血管成像技术，能够清晰地描绘出颅内动脉血管的路径。

其中，磁共振血管成像技术(MRA或HRMRA)作为一种对患者无创的成像方法，可以清晰地检测到颅内血管壁结构并进行分析，扫描得到的磁共振图像对于软组织的分辨率高，没有骨伪影，图像质量好，且能够使用多种序列扫描得到具有不同成像特点的组织结构，在颅内血管的显示上具有明显的优越性。

由于磁共振血管成像技术得到的亮血序列、黑血序列对应的图像均为二维图像，具有局限性。不利于临床上简便、快速、直观地获得颅内血管整体状态。

发明内容

为了在临床上简便、快速、直观地获得颅内血管整体状态。本发明实施例提供了一种基于迁移学习的颅内血管模拟三维模型的建立方法。包括：

获取颅内血管部位的亮血图像组和增强黑血图像组；其中，所述亮血图像组和所述增强黑血图像组分别包括K个亮血图像和K个增强黑血图像；所述亮血图像组和所述增强黑血图像组中的图像一一对应；K为大于2的自然数；

针对所述亮血图像组中每一个亮血图像，以所述增强黑血图像组中对应的增强黑血图像为基准，利用基于互信息和图像金字塔的配准方法进行图像配准，得到包括K个配准后亮血图像的配准后亮血图像组；

将所述配准后亮血图像组利用最大强度投影法在预设的三个方向进行投影，得到各个方向的MIP图；

将各个方向的MIP图作为目标域，将眼底血管图作为源域，利用迁移学习方法得到各个方向的MIP图对应的二维血管分割图；

将三个方向的所述二维血管分割图利用反投影法进行合成，得到第一三维血管体数据；其中，所述第一三维血管体数据中血管部分的体素值为0，非血管部分的体素值为负无穷；

基于所述第一三维血管体数据、所述配准后亮血图像组对应的第二三维血管体数据，得到颅内血管模拟三维模型。

可选的，所述针对所述亮血图像组中每一个亮血图像，以所述增强黑血图像组中对应的增强黑血图像为基准，利用基于互信息和图像金字塔的配准方法进行图像配准，得到包括K个配准后亮血图像的配准后亮血图像组，包括：