基于双向最小路径传播的心脏CTA冠脉树自动提取方法技术

本发明专利技术公开了一种基于双向最小路径传播的心脏CTA冠脉树自动提取方法，首先通过双向最小路径传播得到每条冠脉的初始路径，然后通过候选路径、3D目标区域内的候选点、拉普拉斯算子和Dijkstra算法得到每条冠脉的最优路径，最后通过基于三次样条插值的迭代寻优算法得到每条冠脉中心线。本发明专利技术基于双向最小路径传播和多线程技术进行冠脉的分段提取并可实时提取冠脉树，具有效率高、精度高等多项优点。

【技术实现步骤摘要】
基于双向最小路径传播的心脏CTA冠脉树自动提取方法
本专利技术属于医学图像处理领域，主要涉及一种基于双向最小路径传播的心脏CTA冠脉树自动提取方法。
技术介绍
目前，冠心病是导致人类死亡的主要原因之一，介入治疗成为治疗冠心病的主要手段。随着CT(ComputedTomography,电子计算机断层扫描)成像及血管造影技术的发展，医学图像处理技术在介入治疗手术中辅助作用越来越重要。但目前很少甚至几乎没有诊疗设备所采用的技术能高效精确的从心脏CTA(angiography,血管造影术)图像中提取冠脉或冠脉树，而且很容易引起诊断效率低和漏诊等不可避免的难题。因此一种基于双向最小路径传播的心脏CTA冠脉树自动提取方法也就显得非常重要。比如，一些诊疗设备所采用的冠脉树提取技术精确度欠佳且运行时间很长，同时又因其局部精确度欠佳且较大弯曲处误差较大，因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的问题，针对诊疗设备在辅助诊疗过程中因计算效率或精确度等各种因素导致辅助诊疗效果欠佳的问题，提供一种具有高效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于双向最小路径传播的心脏CTA冠脉树自动提取方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：/n步骤1：双向最小路径传播，即分别从给定的两个点(起点和终点)同时开始执行最小路径传播，在有限的迭代次数内从两个点集中寻找第一个相同点或一对距离最小的点；/n步骤2：冠脉树提取，即根据双向最小路径传播和多线程技术进行单条冠脉的分段提取及每条冠脉的单独提取，然后将提取的冠脉信息组合成一个树型结构。/n

【技术特征摘要】
1.基于双向最小路径传播的心脏CTA冠脉树自动提取方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤1：双向最小路径传播，即分别从给定的两个点(起点和终点)同时开始执行最小路径传播，在有限的迭代次数内从两个点集中寻找第一个相同点或一对距离最小的点；
步骤2：冠脉树提取，即根据双向最小路径传播和多线程技术进行单条冠脉的分段提取及每条冠脉的单独提取，然后将提取的冠脉信息组合成一个树型结构。


2.根据权利要求1所述的基于双向最小路径传播的心脏CTA冠脉树自动提取方法，其特征在于：所述步骤1中双向最小路径传播的具体流程为：
1.1分别从起点Ps和终点Pe开始朝着靠近对方的方向同时执行最小路径传播，分别用点集Sets和Sete保存从Ps和Pe开始搜索并途径的点；
1.2如果一个点同时出现在点集Sets和Sete中，则Ps和Pe之间的路径通过Ps到P的路径和Pe到P的路径连接得到；
1.3如果在有限迭代次数内没找到一个共同点，然后在点集Sets和Sete中寻找一对距离最小的点<P1,P2>，则Ps和Pe之间的路径通过Ps到P1的路径、Pe到P2的路径和P1到P2的最短路径连接得到。


3.根据权利要求1所述的基于双向最小路径传播的心脏CTA冠脉树自动提取方法，其特征在于：所述步骤2中冠脉树提取的具体流程为：
2.1CTA数据预处理；
2.2S点到E点的初始路径；
2.3S点到E点的最优路径；
2.4冠脉中心线计算。


4.根据权利要求3所述的基于双向最小路径传播的心脏CTA冠脉树自动提取方法，其特征在于：所述步骤2.1中CTA数据预处理的具体流程为：
2.1.1读取imagexx.raw并得到心脏CTA图像；
2.1.2读取imagexx.mhd并得到spacings和offsets；
2.1.3读取标准点信息并进行坐标变换，得到S点、B点、A点和E点。


5.根据权利要求3所述的基于双向最小路径传播的心脏CTA冠脉树自动提取方法，其特征在于：所述步骤2.2中S点到E点的初始路径的具体流程为：
2.2.1利用双向最小路径传播计算S点到B点的最小路径；
2.2.2利用双向最小路径传播计算B点到A点的最小路径；
2.2.3利用双向最小路径传播计算A点到E点的最小路径；
2.2.4追踪S点到E点的初始路径并记录此路径上的所有点。


6.根据权利要求3所述的基于双向最小路径传播的心脏C...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱建鹏，陈阳，徐子龙，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32