[发明专利]血管提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学断层扫描图像的处理，尤其涉及血管造影术中的血管提取方法。

背景技术

在血管造影术(ComputedTomographyAngiography，简称CTA)中，需要将血管图像与其他组织的图像分割开，提取出血管，以便于对血管的进一步观察和分析。现有CTA中血管提取的技术主要分为基于标准血管模型的方法和不基于标准血管模型的方法两大类。

美国专利文献1：Jean-MichelRouet,FranckLaffargueandMaximFradkin,Imageprocessingsystemforautomaticsegmentationofa3-Dtree-liketubularsurfaceofanobject,using3-Ddeformablemeshmodels.USPatent,2008,US2008/0094389A1提供可变网格的模型方法，需要先提供一个标准血管模型，然后计算血管的中心线，然后根据此中心线，用单纯网格拟合实际图像中的血管，将血管分割出来。此方法虽然可以将血管准确分割提取出来，但由于网格计算非常复杂，导致分割速度很慢，阻碍了实际应用的推广。

不基于标准血管模型的方法，如Feriman等人采用基于GraphCut的算法实现了颈内动脉的提取，具体可参见文献2：FreimanM,FrankJ,WeizmanL,etal.Nearlyautomaticvesselssegmentationusinggraph-basedenergyminimization[J].TheMidasJournal,(2009)，该算法经过手动确定起始点后，计算起始点之间的距离，以该距离为中心，标记血管感兴趣区域，最后通过算法，优化感兴趣区域的边界实现血管提取，该算法计算复杂，血管提取速度慢。Hackjoon等人采用基于Ray-Casting的动态追踪实现了穿颅血管的提取，具体可参见文献3：HackjoonShim,IlDongYun,KyoungMuLee,andSangUkLee.Partition-BasedExtractionofCerebralArteriesfromCTAngiographywithEmphasisonAdaptiveTracking.IPMI,LNCS3565,pp.357–368(2005)，该算法经过手动确定起始点后，通过向四周放射线，获得血管的边界，再通过椭圆拟合实现血管提取，该方法鲁棒性差，不同数据的血管提取需要不同的参数，同时该方法无法提取旋转跨度很大的椎动脉。

还有一种比较特殊的血管分割技术即血管剪影方法，具体可参见文献4：PTVieco,WPShuman,GFAlsofromandCEGross.DetectionofcircleofWillisaneurysmsinpatientswithacutesubarachnoidhemorrhage:acomparisonofCTangiographyanddigitalsubtractionangiography.AJRvol.165no.2425-430(1995)，该方法中，病人需要同一部位扫描两次(不注射造影剂扫描和注射造影剂扫描)，得到非CTA图像和CTA图像。非CTA图像中，血管CT值低，CTA图像中血管CT值升高。这样两种图像配准后相减就可以将血管提取出来。该方法需要对病人扫描两次，比较耗时，同时给病人带来太多的扫描辐射量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种血管提取方法，用于改善血管提取的速度。

为了实现前述发明目的，本发明提供一种血管提取方法，包括以下步骤：

一种血管提取方法，包括以下步骤：

步骤S1、提取血管原图像中的血管中心线，根据中心线获取待分割的血管区域，将中心线设置为初始分割结果，并初始化血管在原图像和至少一个特征图像的边界值或者边界值经加权计算出来的加权值作为血管模型条件；

步骤S2、以当前分割结果作为种子点，判断与种子点相邻的邻域点的原图像值及至少一个特征图像值是否符合当前血管模型条件中的边界值，或者判断与种子点相邻的邻域点的原图像值及至少一个特征图像经加权计算出来的加权值是否符合当前血管模型条件中的加权值，如果判断符合，则将这些邻域点判定为血管候选分割结果。

优选地，所述特征图像为拉普拉斯图像、梯度图像、最大值率图像中的至少一种，对应地，特征图像值为拉普拉斯值、梯度值、最大值率中的至少一种。