[发明专利]一种DSA和IVOCT的血管图像融合方法

说明书

本发明涉及一种DSA和IVOCT的血管图像与血管融合的方法，包括以下步骤：对于经过预处理的数字减影图像DSA，使用由hessian矩阵为基础的Frangi滤波器突出血管细节，得到多尺度滤波后的图像；将多尺度滤波后的图像使用最大类间方差法进行自适应二值化；对自适应二值化结果采用拓扑细化的方法提取整个血管中心线；对提取了血管中心线结果，将血管中心线剔除旁支，保留血管主干中心线；对于血管内光学相干层析成像图像IVOCT，提取点云；尺寸一致处理；提取DSA图像血管主干中心线的点坐标；按照IVOCT图像之间的距离在DSA图像血管主干中心线上进行等间隔采样；图像融合。

技术领域

本发明涉及内窥光学相干层析成像(Intravascular Optical CoherenceTomography,IV-OCT)与数字减影血管造影(digital substraction angiography，DSA)覆盖心血管、脑血管等内窥OCT成像领域，尤其涉及一种基于IVOCT和DSA血管融合的全自动匹配方法。

背景技术

血管内窥光学相干层析成像技术(IV-OCT)是一种基于导管的检查方法，它利用近红外光，可获取分辨率为十倍于血管内超声(IVUS)的体内血管壁微结构的高分辨率成像。血管管腔轮廓信息对评价血管的狭窄程度，获取支架植入的最佳位置，评价支架的贴壁状况都有很大的应用价值。

数字减影血管造影(digital substraction angiography,DSA)是指利用计算机处理数字化的影像信息，消除骨骼、组织和血管不相关的部分，得到只存在血管的图像信息，使血管图像具有更高的分辨率和对比度进而清晰显示血管图像的技术。DSA图像的获取需要两次成像过程，在注入造影剂前后分别进行成像，并均转换成数字信号储存起来，将两次成像的数字信号进行相减，消除共有的信号，即可得到只剩下存在造影剂的血管图像。

但目前基于IVOCT的三维血管重建都是直线型的，而DSA可以获取血管空间形态信息，但其对于血管轮廓信息准确度不高。如果将二者信息融合，则可以得到三维血管形态，对于后续血流动力学分析、血管分支判断和病变诊断起到至关重要的作用。

经过专利申请人检索，目前DSA与IVOCT的血管图像融合方法有关的专利处于半自动测量，要人工定位感兴趣血管的起始点和终止点。在本专利中，可以使用本算法自动定位狭窄部位血管，并与IVOCT图像按照DSA血管走向自动匹配。

参考文献

[1]王建安,朱国中,孙勇.专利名称：一种集成血管内光相干断层扫描影像和数字剪影影像的一体化在线实时处理仪.申请号：201310424563.9

发明内容

本发明的目的是提供一种DSA和IVOCT的血管图像融合方法。其基本思想是通过血管内光学相干层析成像(IVOCT)血管图像精准获取血管轮廓，结合数字减影图像(DSA)获取血管弯曲信息，重建血管三维形态。首先，利用IVOCT精准获取三维血管轮廓。其次，使用多尺度滤波器对DSA图像进行增强，选定基于DSA二值图像的拓扑细化法提取出主血管的中心线。再次，根据DSA图像提取的主血管的中心线的血管走向，将得到的IVOCT图像中血管轮廓的三维点坐标进行重新校正，实现DSA图像和OCT图像中血管轮廓坐标的斜率匹配。最后，将得到血管形态三维点坐标进行三维建模的重建，精准得到血管三维形态信息。技术方案如下：

一种DSA和IVOCT的血管图像与血管融合的方法，包括以下步骤：

(1)使用高斯滤波将数字减影图像DSA进行预处理。

(2)对于经过预处理的数字减影图像DSA，使用由hessian矩阵为基础的Frangi滤波器突出血管细节，得到多尺度滤波后的图像；

(3)将多尺度滤波后的图像使用最大类间方差法进行自适应二值化；