[发明专利]一种基于骨架线的脑血管定量分析方法

摘要

本发明涉及一种基于骨架线的血管定量分析方法。本发明采用基于脑血管DICOM数据定量分析的方法，在原始数据中对脑血管进行分割，并识别出Wills环部分，采用骨架线提取算法进行Wills环骨架线提取，得到Wills环骨架线及其采样点半径几何模型。对骨架上的每段血管进行语义标识和规律采样，并计算采样点处的特征量信息并保存在数据库中。与传统的二维投影图像定量化分析和血管三维体积的定量化分析相比，本发明能够得到更加精确的结果。本发明采用B样条曲线方法拟合原始离散骨架，使血管骨架形态连续化，从而可以获取血管上任意一点的特征量，得到更为精确的特征量计算结果。

主权项

1.一种基于骨架线的血管定量分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，根据采集到的脑血管DICOM数据，得到所述数据的最大密度投影图，采用粒子群优化算法对原始数据进行分割处理，得到分割体数据和Mesh数据；步骤2，从分割处理后的数据中人工识别出Wills环部分，并采用骨架线提取算法进行Wills环骨架线提取，得到Wills环骨架线及其采样点血管半径几何模型；步骤3，参照最大密度投影图对Wills环骨架线上的血管分支进行语义标识，并设定采样规则；步骤4，对Wills环骨架线上的每段血管进行曲线拟合，利用得到的连续的Wills环骨架线曲线计算每段血管的特征量，具体步骤如下：步骤4.1，计算采样点处的局部特征量；步骤4.1.1，计算半径，计算方法如下：采用球B样条拟合原始离散点骨架；对所要计算的一段血管按照设定的采样规则进行采样；将血管区域的边界看作是单参数球体的包络面，根据解析几何知识求解血管的半径；步骤4.1.2，计算长度、曲率、挠率、采样点与首尾点连线的夹角值，计算方法如下：采用B样条曲线拟合法进行曲线拟合；对所要计算的一段血管按照设定的采样规则进行采样；根据解析几何知识求解长度、曲率、挠率、采样点与首尾点连线的夹角值；步骤4.2，计算全局特征量，分别计算曲率和挠率对弧长的积分，根据步骤1分割出的体数据计算每段血管的体积，根据步骤1分割出的Mesh数据计算每段血管的表面积；步骤5，对计算结果进行数据统计分析包括：计算特征量的基本统计量，对基本统计量与各血管或疾病、性别年龄因素的相关性分析，基本统计量包括均值、方差、标准差、四分距以及特征量参数的区间估计。