[发明专利]一种基于造影技术的脑血管疾病成像方法及应用的造影剂

说明书

本发明提供了一种基于造影技术的脑血管疾病成像方法及应用的造影剂。所述造影剂为以含有金纳米粒子的聚乳酸为油相，以含有非离子型碘造影剂的水溶液为水相，以2‑[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]‑三甲氧基硅烷为改性剂，制备成的硅氧烷修饰的聚乳酸微泡。采用上述造影剂静脉注射后，采集不同层面的脑血管横截面二维图像，然后依次对图像进行分阶段线性灰度变换和边缘检测算子滤除软组织噪声处理，再采用基于二阶微分的拉普拉斯算子进行血管分割，最后将二维血管图像进行三维重建得到脑血管三维图像。本发明的造影剂造影增强效果明显，且副作用小，再结合本发明的成像方法，能够得到清晰的脑血管三维图像。

技术领域

本发明属于医学图像处理及医学制剂制备技术领域，尤其涉及一种基于造影技术的脑血管疾病成像方法及应用的造影剂。

背景技术

脑血管疾病泛指脑部血管的各种疾病，包括脑动脉粥样硬化、血栓形成、狭窄、闭塞、脑动脉炎、脑动脉损伤、脑动脉瘤、颅内血管畸形、脑动静脉瘘等，其共同特点是引起脑组织的缺血或出血性意外，导致患者的残废或死亡。因此，需要通过提前检测和诊断脑血管中的危险因素，来预防心脑血管疾病的发生或者复发，从而达到降低死亡率的目的。

脑血管造影是观察脑部血管最直接的方法，能了解血管的形态、分布、粗细、移位、闭塞、狭窄等，尚可观察血管本身的病变(如脑动脉瘤和脑动静脉畸形(AVM)等)。电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)是利用X射线束对人体组织器官进行一定厚度的层面进行扫描，具有扫描时间快，图像清晰等优点，广泛用于医学诊断中。由于CT的成像特点，其对实体组织如骨骼、肝脏等具有较好的成像功能，但对血管等组织的成像能力较差，为了增强CT对血管等组织的成像效果，CT造影剂开始被开发和应用。传统CT造影剂主要利用了碘溶液吸收X射线的特性，一定程度增强了CT造影效果，但大多存在生物毒性较大、造影效果不佳、制作工艺复杂等缺点。近年来，随着纳米材料技术的飞速发展，各种性能优越(如吸收能力强、散射截面大、表面等离子体共振效应明显等)的纳米材料不断被研制出来。因此，以新型的纳米材料作为造影剂进行辅助增强成像的相关研究受到了科学家们的广泛关注。

申请号为200910113084.9的中国发明专利公开了一种CT成像造影剂及其制备方法，该造影剂由纳米金颗粒为核心，外围包裹碘海醇，虽然增强了对X射线的吸收系数，但仍然存在注射剂量大、血液半衰期短的问题。而且，采用CT采集注射造影剂后的脑血管图像时，随着采集时间的延长，造影剂不可避免的会渗出至血管周围的软组织中，导致血管与周围软组织的界限变模糊，从而影响血管分割的精度。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于造影技术的脑血管疾病成像方法。采用X射线断层扫描采集注射造影剂后的脑血管横截面二维图像，然后依次对图像进行灰度变换、图像增强、血管分割和三维重建得到脑血管三维图像。

本发明的目的还在于提供一种上述脑血管疾病成像方法应用的造影剂，所述造影剂为以含有金纳米粒子的聚乳酸为油相，以含有非离子型碘造影剂的水溶液为水相，以2-[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]-三甲氧基硅烷为改性剂，制备成的硅氧烷修饰的聚乳酸微泡。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种基于造影技术的脑血管疾病成像方法，包括以下步骤：

S1.从静脉注射造影剂，待造影剂到达脑血管区域后，对脑血管区域进行X射线断层扫描，得到不同层面的脑血管横截面二维图像；

S2.对步骤S1所述每个层面的脑血管横截面二维图像依次进行灰度变换和图像增强处理，得到每个层面的脑血管横截面预处理图像；

S3.对步骤S2所述每个层面的脑血管横截面预处理图像进行血管分割，得到每个层面的脑血管图像；

S4.将步骤S3所述每个层面的脑血管图像进行三维重建，得到脑血管三维图像。