[发明专利]一种血管管腔结构重建方法

说明书

本发明公开了一种血管管腔结构重建方法，其包括：通过三维影像数据采集方式获取血管的体数据文件；从体数据文件中提取血管文件，所述血管文件包括中心线点坐标和血管半径；将所述血管文件中的数据由长度单位转换为体素单位；构建一个呈三维矩阵的采样空间，所述采样空间中每个采样点的数据包括以体素为单位的中心线点坐标和血管半径；计算采样空间范围内每一采样点的灰度值grey_scale_value；步骤S6，利用VTK系统将采样空间中的数据在该vtk系统的渲染窗口中进行可视化体绘制。本发明重建的图像清晰、可靠，能够为医生提供优质的血管图像。

技术领域

本发明涉及血管结构可视化处理技术领域，尤其涉及一种血管管腔结构重建方法。

背景技术

在血管介入手术机器人系统中，对手术路径的可视化是辅助医生诊疗的关键功能，尤其是当医生想要针对某一段存在病灶点的血管进行分析时，针对该段血管的三维管腔结构重建将会帮助介入科医生做出判断。通常重建一根血管管腔结构时，我们需要该段血管的中心线和相应的半径信息，但是在现有技术中，利用血管中心线坐标和半径重建血管三维图像时，难以保证血管平滑性和中心线的可靠性，特别是由于医学图像的三维重建总是存在一些误差，导致医生难以对感兴趣的血管段结构提供更加清晰的认知。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种三维血管图像清晰、可靠，能够为医生提供优质血管图像的血管管腔结构重建方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种血管管腔结构重建方法，其包括有如下步骤：步骤S1，通过三维影像数据采集方式获取血管的体数据文件；步骤S2，从体数据文件中提取血管文件，所述血管文件包括中心线点坐标和血管半径；步骤S3，将所述血管文件中的数据由长度单位转换为体素单位；步骤S4，构建一个呈三维矩阵的采样空间，所述采样空间中每个采样点的数据包括以体素为单位的中心线点坐标和血管半径；步骤S5，计算采样空间范围内每一采样点的灰度值grey_scale_value：其中，center_x、center_y和center_z表示当前采样点的坐标，radius表示当前采样点的血管半径，乘数1000表示将计算结果放大1000倍；步骤S6，利用VTK系统将采样空间中的数据在该vtk系统的渲染窗口中进行可视化体绘制。

优选地，所述步骤S1中的体数据文件包括有mhd格式文件和raw格式文件，所述步骤S2中的血管文件是txt文本格式文件。

优选地，所述血管文件中包括五列数据，其中第一至第三列数据表示中心线点的X轴、Y轴和Z轴坐标，第四列为中心线点的半径，第五列为误差。

优选地，所述mhd格式文件中包括有转换系数ElementSpacing，所述转换系数ElementSpacing与中心线点一一对应，所述步骤S3中由长度单位转换为体素单位的过程包括：将当前中心线点的坐标值(x、y、z)除以对应的转换系数ElementSpacing。

优选地，所述步骤S3与步骤S4之间还包括有线性插值计算步骤：根据预设数量的体素单位内中心线点的坐标，计算得出插值点坐标coordinate：其中，start_coordinate表示开始点的坐标，end_coordinate表示结束点的坐标，accumulate_dis表示由开始点至结束点的长度累加。

优选地，预设数量的体素单位为1个体素单位。

优选地，所述mhd格式文件中包括有三维空间的尺寸数据，所述步骤S4中，按照该三维空间的尺寸数据构建采样空间。

优选地，所述步骤S4中，在所述采样空间中建立子采样空间，所述子采样空间以当前中心线点坐标为中心，并利用步骤S5中的计算方法，得出子采样空间中各采样点的灰度值。

优选地，所述步骤S4中，当所述子采样空间到达或者超过采样空间的边界时，终止步骤S5，结束对采样点灰度值的计算。