[发明专利]血管树生成及病变识别方法、装置、设备及可读存储介质

权利要求书

1.一种基于医学影像的血管树生成方法，其特征在于，包括：

获取医学影像，所述医学影像包括多个体素；

从所述医学影像中分割出多个血管区域，所述血管区域包括：血管及与血管具有相似特征的体素；

根据所述多个血管区域之间的邻近关系，建立所述多个血管区域的关联矩阵；

分别获取每个所述血管区域的血管段及血管分叉点；

根据所述关联矩阵，将各所述血管区域分别包含的所述血管段、所述血管分叉点及其之间的连接关系，构建为以所述血管段及所述血管分叉点为节点的血管图；以及

基于所述血管图中的多个连通子图，建立对应的多棵血管树；

其中，所述血管树中的节点分别为与其对应的所述连通子图包含的所述血管段。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多个血管区域之间的邻近关系，建立所述多个血管区域的关联矩阵包括：

针对所述医学影像的每一层图像：将所述多个血管区域在该层覆盖的区域作为结点，插入空间索引结构；针对每个所述血管区域，扩展相邻的体素，获得该血管区域的扩展区域；以该血管区域的扩展区域为空间查询条件，在所述空间索引结构中查找与该血管区域交叠的交叠血管区域；根据对每个所述血管区域的扩展次数，对所述关联矩阵中的相应元素赋值；以及

获得所述多个血管区域的所述关联矩阵。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别获取每个所述血管区域的血管段及血管分叉点包括：针对每个所述血管区域：

通过计算分形学，为该血管区域生成相应的多个三维骨架；

分别从每个三维骨架中获取出所述血管分叉点，所述血管分叉点为周围有2个或多于2个相邻体素的体素；以及

针对每个所述三维骨架：去掉其中的所述血管分叉点，以获得该三维骨架中的多个血管段骨架；分别对所述多个血管段骨架进行区域增长，以获得与所述多个血管段骨架分别对应的多个所述血管段；并分别确定所述多个血管段的属性，所述属性包括：所述血管段的长度、半径、方向、体素集合。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，分别对所述多个血管段骨架进行区域增长，以获得与所述多个血管段骨架分别对应的多个所述血管段包括：

构建所述血管区域的体素关联矩阵A，其中当两个体素相邻时，所述关联矩阵A中的元素为1；当两个体素不相邻时，所述关联矩阵A中的元素为0；

构建各血管段的向量b，并其中的点在所述向量b上赋值为对应所述血管段骨架的编号；

重复下述步骤，直到所述向量b中所有元素不为0，从而获得所述血管段：

1)使g_ij＝a_ijb_j，其中a_ij为所述关联矩阵A中的元素，b_j为所述向量b中元素；

2)使b_i’＝max(g_i1,g_i2,…,g_in)；

3)如果b_j等于0，则使得b_j等于b_i’。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每棵所述血管树包括主干节点和分支节点；基于所述血管图中的多个连通子图，建立对应的多棵血管树包括：针对每个所述连通子图，选取其中与心脏距离最近、半径最大且只有一个与其相邻的所述血管分叉点的所述血管段为所述血管树的根节点；从所述根节点开始，依次处理该连通子图中的所有节点，包括：

针对该节点的每个相邻的血管分叉点：获取该血管分叉点的相邻节点；从所述相邻节点中选取其中之一作为所述主干节点，并标记其他相邻节点为所述分支节点；连接该节点与所述主干节点，构成主干边；连接该节点与所述分支节点，构成分支边。

6.一种基于血管树的病变识别方法，其特征在于，包括：

基于根据权利要求1-5任一项所述的基于医学影像的血管树生成方法所生成的血管树，根据预定义的病变识别规则，进行病变识别。