[发明专利]基于层级血管树划分的肝脏图像分段方法

摘要

本发明涉及一种基于层级血管树划分的肝脏图像分段方法，该方法首先用有向树来表示肝脏门静脉血管的拓扑结构，接着根据具体病例图像中肝门静脉血管的空间分布和分支平均半径信息，确定血管分级参数并构建层级血管树，标记出为肝脏供血的二级子树集合，按照供血区域将标记的二级子树划分为八类，进而采用最短距离算法将肝脏划分为八个肝段并进行诠析，提取临床感兴趣信息。该方法对分支较多、结构较复杂的肝脏血管可以取得较好的分级效果，考虑了大部分二级分支的供血作用，分段得到的肝段分布和属性信息也符合Couinaud肝段分割理论。

主权项

一种基于层级血管树划分的肝脏分段方法，其特征在于具体步骤如下：(1)提取肝脏血管图像，并用计算机图表示肝脏门静脉的拓扑结构：所述的计算机图为有向树，即为血管树；所述血管树的顶点表示血管入口或者分叉点，边表示相应两个顶点间的一段血管，边的方向为血流的方向，即为血管树中从根节点到子节点的方向，树根为肝门静脉入肝处的顶点；顶点属性为坐标信息，边属性为该段血管分支的平均半径；(2)确定血管分级参数并构建层级血管树，标记出为肝脏供血的二级子树集合：将步骤(1)所得的血管树的分支按平均半径大小统计直方图，并用K＝2的混合高斯模型来表征该直方图，从而将血管树分成两级，一级子树的血管分支半径大于二级子树的血管分支半径；从二级子树集合中删除微子树，即边的数目小于规定阈值的二级子树，对二级子树集合中剩余的血管树分支进行标记；(3)按照供血区域对步骤(2)标记的二级子树进行归类：依据三维空间位置对标记的二级子树根节点进行聚类，以保证根节点所在子树的所有节点属于同一个类，遵循Couinaud肝段分割理论将聚类数目设置为8；(4)将肝脏划分为八个肝段并进行诠析，提取临床感兴趣信息：按照功能性供血理论，对划分的8类子树分支确定其影响区域，即在二级血管树分支划分为八类的基础上，采用最小空间距离归类算法对肝脏数据进行迭代归类为八个肝段。