[发明专利]一种CTA图像冠脉狭窄检测的方法及装置

说明书

一种CTA图像冠脉狭窄检测的方法及装置，其提高了冠脉狭窄检测系统的自动化程度，解决了现有方法需要大量人工交互的问题，实现了血管直径的精确测量。这种CTA图像冠脉狭窄检测的方法，包括：(1)用CT设备获取冠脉CTA图像；(2)提取中心线；(3)血管跟踪与分叉结构定位，判断种子点是否存在，是则执行步骤(2)，否则执行步骤(4)；(4)沿中心线重建图像；(5)基于最大梯度方法的血管直径估计；(6)确定狭窄的位置和程度。

技术领域

本发明涉及医学图像处理的技术领域，尤其涉及一种CTA图像冠脉狭窄检测的方法，以及CTA图像冠脉狭窄检测的装置。

背景技术

根据世界卫生组织的报告，冠状动脉疾病已成为威胁人类健康的主要因素之一。受到血管壁钙化、高血脂和高胆固醇等因素的影响，冠脉疾病患者的心血管壁逐渐变窄(冠脉狭窄)，使心肌的氧气和营养物质供应量降低，造成心肌动力不足，严重情况下可能引发心肌梗塞。CTA是临床上用于冠脉狭窄检测的成像手段，包含丰富的空间信息，具有较低的人体侵入性和较高的诊断敏感度。冠脉狭窄的量化信息是一种重要的临床指标，有助于早期冠脉疾病的诊断和预防，冠脉狭窄的检测对冠心病的预防和治疗具有重要的临床意义。

然而，CTA图像中的血管腔体信息难以被直观测量，使医生无法迅速对冠脉狭窄进行定位和狭窄程度估计，探索计算机辅助的自动化冠脉狭窄检测技术已成为当前的研究热点。

为判断血管内部是否存在狭窄，计算机辅助的冠脉狭窄检测方法通常需首先提取血管的中心线，进而根据中心线附近的血管特征完成直径估计和狭窄等级分类。

现有冠脉狭窄检测方法面临如下挑战：

首先，现有血管结构提取方法需要大量交互操作(如种子点提取)，降低了冠脉狭窄检测的自动化程度。

其次，CTA图像中小血管边界处存在大量噪声，小血管直径的精确测量是冠脉狭窄检测方法亟待解决的问题之一。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种CTA图像冠脉狭窄检测的方法，其提高了冠脉狭窄检测系统的自动化程度，解决了现有方法需要大量人工交互的问题，实现了血管直径的精确测量。

本发明的技术方案是：这种CTA图像冠脉狭窄检测的方法，其包括以下步骤：

(1)用CT设备获取冠脉CTA图像；

(2)提取中心线；

(3)血管跟踪与分叉结构定位，判断种子点是否存在，是则执行步骤(2)，否则执行步骤(4)；

(4)沿中心线重建图像；

(5)基于最大梯度方法的血管直径估计；

(6)确定狭窄的位置和程度。

本发明通过血管跟踪与分叉结构定位技术自动提取血管树结构，从而自动确定用于提取血管分支的种子点，使算法无需额外的人工标定的种子点，提高了系统的自动化程度；使用最大梯度方法得到血管直径，通过多切面最大梯度方法确定血管直径，抑制了局部噪声对小血管边界定位的干扰，提高了系统在小血管部位直径估计的准确度；因此本发明提高了冠脉狭窄检测系统的自动化程度，解决了现有方法需要大量人工交互的问题，实现了血管直径的精确测量。

还提供了一种CTA图像冠脉狭窄检测的装置，其包括图像提取模块和量化分析模块；

图像提取模块，其配置来用CT设备获取冠脉CTA图像，提取中心线，血管跟踪与分叉结构定位；

量化分析模块，其配置来沿中心线重建图像，基于最大梯度方法的血管直径估计，确定狭窄的位置和程度。

附图说明

图1是根据本发明的CTA图像冠脉狭窄检测的方法的流程示意图。