[发明专利]一种基于心脏CT图像的血管拉直重建方法

说明书

本发明公开了一种基于心脏CT图像的血管拉直重建方法，包括如下步骤：步骤S1：获得心脏三维CT数据和血管中心线数据；步骤S2：对血管中心线上的每个点分别沿着正、反方向延伸得到指定数目的点，相邻的四个点相连成四边形，然后将这些四边形组合生成曲面；步骤S3：根据插值法将曲面上每个点的世界坐标对应心脏三维CT数据中的图像坐标，获取对应的像素灰度，得到灰度曲面；步骤S4：将曲面向矩形平面进行拉直投影映射，得到血管的拉直重建图像；本发明的优点在于，可以更加直观的把血管呈现给医生，实现多层次、多角度观察，同时便于医生更加快速准确地定性或定量分析血管，发现病变位置（例如狭窄、闭塞、动脉瘤、血管壁钙化等）。

技术领域

本发明属于CT图像处理技术领域，尤其是涉及一种基于心脏CT图像的血管拉直重建方法。

背景技术

管状结构组织(如血管)的可视化问题是医学图像领域中的一个重要话题，由于CT图像和磁共振图像可为研究人员提供人体的三维体数据序列，这些序列中包含了上述研究人员们对其感兴趣的管状结构组织。因此研究人员可以通过读取人体的三维体数据序列，从而对管状结构组织进行可视化研究。

但是现有方法实现可视化研究也会遇到相应的难题，那就是这些三维体数据序列中也包含了一些研究人员不感兴趣的其它结构组织。并且如果对这个三维体数据序列不经过预处理，直接进行体绘制(如最大密度投影MIP、光线投射和表面遮盖等)，由于这些被感兴趣的管状结构组织不可能整体都位于一个单一平面内，将会得到不精确的呈像结果。

发明内容

本发明目的是：提供一种基于心脏CT图像的血管拉直重建方法，将血管沿其中的中心线进行拉直重建可以更加直观的把血管呈现给医生，实现多层次、多角度观察，同时便于医生更加快速准确地定性或定量分析血管，发现病变位置(例如狭窄、闭塞、动脉瘤、血管壁钙化等)，因此血管拉直重建是血管分析的重要组成部分，对血管分析有着重要意义。

本发明的技术方案是：一种基于心脏CT图像的血管拉直重建方法，包括如下步骤：

步骤S1：获得心脏三维CT数据和血管中心线数据；

步骤S2：对血管中心线上的每个点分别沿着正、反方向延伸得到指定数目的点，相邻的四个点相连成四边形，然后将这些四边形组合生成曲面；

步骤S3：根据插值法将曲面上每个点的世界坐标对应心脏三维CT数据中的图像坐标，获取对应的像素灰度，得到灰度曲面；

步骤S4：将曲面向矩形平面进行拉直投影映射，得到血管的拉直重建图像。

作为优选的技术方案，步骤S1中的心脏三维CT数据由CT机扫描所获得的序列图像中获得。

作为优选的技术方案，步骤S1中的血管中心线为冠脉中心线，且该冠脉中心线由冠脉中心点连线而成。

作为优选的技术方案，步骤S2中生成曲面的具体方法如下：

假设线方向向量为指定点数设为m，那么曲面线方向上的总点数为2*m-1，线方向上的延伸总距离假设为s，那么线方向的各点之间的间距为那么血管中心线上任意一点P_i(i＝0,1,…,n-1)在线方向延伸的各点X_j(j＝0,1,…,2*m-1)的坐标按如下公式求得：

将线方向和血管中心线方向的点依次相连，即形成n行*(2*m-1)列大小的曲面，曲面的总点数为n*(2*m-1)。

作为优选的技术方案，步骤S4中拉直投影映射的具体方法如下：

首先生成一幅n行、2*m-1列大小的矩形图像，然后将曲面每一行上的所有像素点映射到矩形图像的对应行上，得到一个大小为n行、2*m-1列的矩形灰度图像。