[发明专利]一种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；分别包括K个亮血图像和K个增强黑血图像；将每个亮血图像和对应的增强黑血图像作为一个图像对，对每个图像对进行预处理，得到该图像对的第一亮血图像和第一黑血图像；针对每个第一亮血图像，以对应的第一黑血图像为基准，利用基于高斯分布抽样的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；提高各个配准后亮血图像的对比度，得到K个对比增强亮血图像；利用K个对比增强亮血图像，建立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，具体涉及一种颅内血管模拟三维模型的建立方法。

背景技术

医疗数据显示，从1990年到2017年，中国34个省份(包括港澳台)居民的死亡原因第一位是脑卒中。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，如果治疗不及时，患者可能会死亡；而即使治疗及时，也有可能造成患者残疾。

目前临床上对于颅内血管病变程度与血管狭窄化程度的评估，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(Computed Tomography Angiography,CTA)、磁共振血管成像(Magnetic ResonanceAngiography,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；

将每个亮血图像和对应的增强黑血图像作为一个图像对，对每个图像对进行预处理，得到该图像对的第一亮血图像和第一黑血图像；

针对每个第一亮血图像，以对应的第一黑血图像为基准，利用基于高斯分布抽样的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；

提高各个配准后亮血图像的对比度，得到K个对比增强亮血图像；

利用所述K个对比增强亮血图像，建立颅内血管模拟三维模型。

可选的，所述对每个图像对进行预处理，得到该图像对的第一亮血图像和第一黑血图像，包括：

针对每个图像对，以所述增强黑血图像为基准，将所述亮血图像进行坐标变换和图像插值，使用基于互信息的相似性度量，并采用预定搜索策略，得到预配准后的第一亮血图像；

从所述增强黑血图像中，提取与所述第一亮血图像的扫描范围相同的区域内容，形成第一黑血图像。