一种心脏的运动表征方法、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种心脏的运动表征方法、装置及计算机可读存储介质，通过提取第一相位、第二相位的MR图像进行处理并构建得到第一相位心脏图结构A和第二相位心脏图结构Bi，利用该两个心脏图结构求解图匹配凸目标函数得到具有对应关系的顶点集合，基于具有对应关系的顶点集合构建形变函数，并利用其对Bi进行形变得到新的第二相位心脏图结构Bi+1，计算Bi与Bi+1的变化值并判断变化值是否大于预设阈值，若是则令i＝i+1并循环本发明专利技术步骤，若否则采用形变函数表征心脏的运动。该方法采用循环的方式构建得到形变函数之后，还利用构建得到的形变函数对原图结构进行形变，根据形变变化值进一步校验形变函数的是否精确，因此该方法能更精确的表征心脏的运动。

【技术实现步骤摘要】
一种心脏的运动表征方法、装置及计算机可读存储介质
本专利技术涉及计算机
，更具体地说，涉及一种心脏的运动表征方法、装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
利用心脏影像分析追踪心脏解剖结构及心脏病变组织的运动变化，即分析心脏运动，是心脏疾病诊断与制定治疗方案的重要手段，现有的基于B样条自由形变的配准方法、光流法和基于形状结构的方法都不能精确的表征心脏的运动，因此如何利用心肌层的结构特点更为精确的表征心脏的运动是个亟待解决的。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种心脏的运动表征方法，旨在解决现有技术无法精确表征心脏运动的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种心脏的运动表征方法，该方法包括：步骤1、提取心脏的第一相位磁共振MR图像和第二相位MR图像，采用全卷积神经网络分别分割第一相位MR图像、第二相位MR图像，得到左心室的心内膜轮廓和心外膜轮廓，并在心内膜轮廓和心外膜轮廓上进行采样，得到若干个心脏图顶点；步骤2、连接第一相位MR图像中心外膜轮廓的中心与第一相位MR图像上的心脏图顶点，得到第一相位心脏图结构A；连接第二相位MR图像中心外膜轮廓的中心与第二相位MR图像上的心脏图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种心脏的运动表征方法，其特征在于，包括：步骤1、提取心脏的第一相位磁共振MR图像和第二相位MR图像，采用全卷积神经网络分别分割所述第一相位MR图像、第二相位MR图像，得到左心室的心内膜轮廓和心外膜轮廓，并在所述心内膜轮廓和心外膜轮廓上进行采样，得到若干个心脏图顶点；步骤2、连接所述第一相位MR图像中所述心外膜轮廓的中心与所述第一相位MR图像上的所述心脏图顶点，得到第一相位心脏图结构A；连接所述第二相位MR图像中所述心外膜轮廓的中心与所述第二相位MR图像上的所述心脏图顶点，得到第二相位心脏图结构Bi；所述i的初始值为1；步骤3、利用所述第一相位心脏图结构A与所述第二相位心脏图结构Bi求解图...

【技术特征摘要】
1.一种心脏的运动表征方法，其特征在于，包括：步骤1、提取心脏的第一相位磁共振MR图像和第二相位MR图像，采用全卷积神经网络分别分割所述第一相位MR图像、第二相位MR图像，得到左心室的心内膜轮廓和心外膜轮廓，并在所述心内膜轮廓和心外膜轮廓上进行采样，得到若干个心脏图顶点；步骤2、连接所述第一相位MR图像中所述心外膜轮廓的中心与所述第一相位MR图像上的所述心脏图顶点，得到第一相位心脏图结构A；连接所述第二相位MR图像中所述心外膜轮廓的中心与所述第二相位MR图像上的所述心脏图顶点，得到第二相位心脏图结构Bi；所述i的初始值为1；步骤3、利用所述第一相位心脏图结构A与所述第二相位心脏图结构Bi求解图匹配凸目标函数，得到所述第一相位心脏图结构A的顶点与所述第二相位心脏图结构Bi中具有对应关系的顶点集合；步骤4、基于所述具有对应关系的顶点集合构建形变函数，并利用所述形变函数对所述第二相位心脏图结构Bi进行形变，得到新的第二相位心脏图结构Bi+1；步骤5、计算所述第二相位心脏图结构Bi与所述新的第二相位心脏图结构Bi+1的变化值，当所述变化值大于预设阈值时，令i＝i+1，返回执行步骤3；否则，采用所述形变函数表征所述心脏的运动。2.如权利要求1所述的心脏的运动表征方法，其特征在于，所述第一相位心脏图结构A、第二相位心脏图结构Bi分别采用四元组{P1、E1、G1、H1}、{P2、E2、G2、H2}表示；所述为所述第一相位心脏图结构A中n1个dp维的心脏图顶点的点特征集合；所述为所述第一相位心脏图结构A中m1个de维的边特征集合；所述G1和H1分别为所述第一相位心脏图结构A中构成边的心脏图起点和终点的集合，所述所述为所述第二相位心脏图结构Bi中n2个dp维的心脏图顶点的点特征集合；所述为所述第二相位心脏图结构Bi中m2个de维的边特征集合；所述G2和H2分别为所述第二相位心脏图结构Bi中构成边的心脏图起点和终点的集合，所述3.如权利要求2所述的心脏的运动表征方法，其特征在于，所述步骤1中的心脏图顶点包括心内膜顶点和心外膜顶点，则所述步骤3中的图匹配凸目标函数包括：其中，Ax-b＝0；所述x＝vec(Kp)，y＝vec(Y)，p2＝vec(P2)，e2＝vec(E2)，所述vec是向量化算子；所述为哈达马积，所述为克罗内克积，所述λ、γ为常数；所述1m×n是元素全为1的m×n矩阵，所述In是n×n的单位矩阵；所述n1、n2分别为所述第一相位心脏图结构A与所述第二相位心脏图结构Bi中心内膜顶点和心外膜顶点的个数；所述所述4.如权利要求1-3任一项所述的心脏的运动表征方法，其特征在于，所述具有对应关系的顶点集合包括所述第一相位心脏图结构A的顶点集U＝{ui,i＝1,...K}和所述第二相位心脏图结构Bi的顶点集V＝{vi,i＝1,...,K}；所述点特征集合包括所述心脏图顶点的顶点位置；所述步骤4包括：利用迭代阈值收缩算法求解目标函数得到仿射形变系数和弹性变换系数，所述目标函数为：所述所述φ为径向基函数，所述||*||2为欧式距离，所述z＝[α1,...αK,β0,β1,β2]T，所述弹性变换系数为α＝[α1,...αK]T，所述仿射形变系数为β＝[β0,β1,β2]T，所述Dc＝[0,1,1]T，所述λ1和λ2为常数，所述所述R为实数域；利用所述仿射形变系数、所述弹性变换系数及所述径向基函数构建得到形变函数：利用所述形变函数对所述第二相位心脏图结构Bi的点特征集合P2中的顶点位置进行映射得到新的顶点，并连接所述第二相位MR图像中所述心外膜轮廓的中心与所述新的顶点，得到新的第二相位心脏图结构Bi+1。5.如权利要求4所述的心脏的运动表征方法，其特征在于，所述步骤5中，所述变化值为所述第二相位心脏图结构Bi与所述新的第二相位心脏图结构Bi+1心脏图顶点的位置的变化值。6.一种心脏的运动表征装置，其特征在于，所述装置包括处理器、存储器及通信总线；所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；所述处理器用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨烜，张正瑞，郭伟，裴继红，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44