一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断方法及系统，属于医学图像处理技术领域。所述方法包括：获取待处理数据；基于所述待处理数据自动选择种子点；在所述待处理数据中提取出目标数据，所述目标数据包括双下肢骨骼和血管数据；对双下肢骨骼和血管数据进行去骨处理得到双下肢血管区域。所述目标数据还包括腹部骨骼和血管数据，对腹部骨骼和血管数据进行去骨处理得到腹部血管区域。本发明专利技术对胸部、腹部、双下肢进行部位分割，利用各个部位不同特征，对腹部和双下肢区域进行单独处理，避免了部位特征差异带来的影响；自动选择两个种子点，避免了一个序列每层的遍历耗时，并且可以有效提取骨骼和血管，同时不用去床就能去掉床板的干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断方法及系统
本专利技术涉及医学图像处理
，具体涉及一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断方法及系统。
技术介绍
计算机断层扫描血管造影(CTA)是使用造影剂注入血管并进行CT扫描，以帮助诊断和评估血管疾病或相关状况，例如动脉瘤或阻塞。在医学领域，CTA影像经过三维重建，能更直观的显示人体结构。胸腹部及下肢的CTA影像增强血管，凸显血管病灶，但是这两个部位三维重建影像包括多个脏器、血管和骨骼，对血管诊断有极大影响。目前，有些血管区域获取主要依靠医生手动操作或者半自动操作，工作量大，易产生疲劳。也有一些自动获取方法，常见的方法有非CTA图像和CTA图像进行减影、模型配准、基于阈值的区域生长、深度学习方法等。减影需要进行两次CT扫描，比较耗时，增加了对病人的辐射。模型配准算法复杂，很难应用到实际中。胸腹部结构复杂，经过增强的血管和骨骼CT值相近，没有固定阈值，很难用单阈值进行分割。深度学习方法，需要专业医生标准的标注数据，不适合短期快速开发应用。
技术实现思路
针对现有技术存在上述问题，本申请提供一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断方法及系统，其在双下肢分割时，速度快，简单有效，并解决了部分骨骼和血管的粘连问题；其技术方案如下：一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断方法，包括：获取待处理数据；基于所述待处理数据自动选择种子点；在所述待处理数据中提取出目标数据，所述目标数据包括双下肢骨骼和血管数据；对所述双下肢骨骼和血管数据进行去骨处理得到双下肢血管区域。可选的，所述目标数据还包括腹部骨骼和血管数据，对所述腹部骨骼和血管数据进行去骨处理得到腹部血管区域。可选的，获取待处理数据，具体为：对CTA影像数据进行双阈值预处理获得骨骼与血管区域；基于所述骨骼与血管区域分割出胸部与腹部数据；基于所述骨骼与血管区域定位相对尾椎区域分割出腹部与双下肢数据；在所述相对尾椎区域找出腹部与双下肢分界线；所述双下肢数据根据判定条件去除脚部干扰。可选的，基于所述骨骼与血管区域定位相对尾椎区域分割出腹部与双下肢数据，具体为：获取人体区域mask_body的上边界bottom、下边界top、左边界left、右边界right；根据所述人体区域mask_body的边界获取相对尾椎区域上边界bottom_relatice、下边界top_relative、左边界left_relative、右边界right_relative为：bottom_relative＝bottomtop_relative＝bottom+(top-bottom)*0.4left_relative＝(right+left)/2–(right-left)*0.1right_relative＝(right+left)/2+(right-left)*0.1。可选的，所述双下肢数据根据判定条件去除脚部干扰，具体为：从上到下遍历CTA影像数据，当某一层人体区域mask_body为空时，判定为双下肢数据，亦为分界线；所述某一层人体区域mask_body图像的高为height,宽为weight,定义偏移量div_1，div_2，其获取方式如下所示：div_1＝top–bottomdiv_2＝right-left从上到下遍历CTA影像数据，当0<div_1<height/2和0<div_2<weight/2时，判定为双下肢数据，亦为分界线。可选的，获取待处理数据，具体为：通过人工标记获得训练数据，所述训练数据包括标记数据和原始数据；对所述原始数据预处理获取输入数据；将所述输入数据送入残差全卷积网络训练分类模型；根据所述分类模型得到胸部数据、腹部数据和双下肢数据。可选的，对所述双下肢骨骼和血管数据进行去骨处理得到双下肢血管区域，具体为：将双下肢骨骼和血管mask进行预处理后，在二维空间上获取每一层数据的连通性，进而得到每个连通区域面积area、周长perimeter、边界bbox、质心centriod、圆形度circularity；根据判定条件提取双下肢血管特征；针对所述双下肢血管粘连做精确分割获取三维血管数据；对所述三维血管数据进行z方向去杂处理。可选的，根据判定条件提取双下肢血管特征，具体为：根据判定条件提取血管图像包围盒，所述判定条件为0<area<πR2，0<perimeter<2πR，其中R为血管半径；若连通区域在所述血管图像包围盒内，则获取连通区域所对应原始图像的平均CT值和标准差，如果平均CT值mean大于零，方差小于设定值，则连通区域所对应的位置标记为双下肢血管。可选的，针对所述双下肢血管粘连做精确分割获取三维血管数据，具体为：通过连通区域特性定位出骨骼和血管的粘连部位，提取出所述粘连部位的原始图像temp_image，所述原始图像temp_image的左边界为bbox[1]，右边界为bbox[3]，上边界为bbox[0]，下边界为bbox[2]；以迭代的方式提升所述原始图像temp_image的二值化阈值；每次循环迭代重新获取新阈值下的连通区域，根据判定条件提取出分离的双下肢血管，取每次迭代结果的交集，替换骨骼和血管mask的(bbox[0]:bbox[2],bbox[1]bbox[3])区域。可选的，对所述腹部骨骼和血管数据进行去骨处理得到腹部血管区域，具体为：获取腹部骨骼和血管mask的包围盒mask_temp；对所述包围盒mask_temp进行预处理得到图像mask_pre；从上到下遍历所述图像mask_pre获取第一个圆，所述第一个圆所在层参数为分层界限layer1；从所述第一个圆开始逐层遍历，找到整个腹主动脉圆，并确定所述腹主动脉圆分支层layer2；对所述分层界限layer1、腹主动脉圆分支层layer2去除圆外部干扰。若质心不在包围盒内，则不是血管区域。一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断系统，包括：数据获取模块，用于获取待处理数据；种子点选择模块，基于所述待处理数据自动选择种子点；目标数据提取模块，在所述待处理数据中提取出目标数据，所述目标数据包括双下肢骨骼和血管数据；双下肢血管区域获取模块，对所述双下肢骨骼和血管数据进行去骨处理得到双下肢血管区域。经由上述方案可知，本申请提供的一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断方法及系统，对胸部、腹部、双下肢进行部位分割，利用各个部位不同特征，对腹部和双下肢区域进行单独处理，避免了部位特征差异带来的影响；自动选择两个种子点，避免了一个序列每层的遍历耗时，并且可以有效提取骨骼和血管，同时不用去床就能去掉床板的干扰；本专利技术能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断方法，其特征在于，包括：/n获取待处理数据；/n基于所述待处理数据自动选择种子点；/n在所述待处理数据中提取出目标数据，所述目标数据包括双下肢骨骼和血管数据；/n对所述双下肢骨骼和血管数据进行去骨处理得到双下肢血管区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断方法，其特征在于，包括：
获取待处理数据；
基于所述待处理数据自动选择种子点；
在所述待处理数据中提取出目标数据，所述目标数据包括双下肢骨骼和血管数据；
对所述双下肢骨骼和血管数据进行去骨处理得到双下肢血管区域。


2.根据权利要求1所述一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断方法，其特征在于，所述目标数据还包括腹部骨骼和血管数据，对所述腹部骨骼和血管数据进行去骨处理得到腹部血管区域。


3.根据权利要求1所述一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断方法，其特征在于，获取待处理数据，具体为：
对CTA影像数据进行双阈值预处理获得骨骼与血管区域；
基于所述骨骼与血管区域分割出胸部与腹部数据；
基于所述骨骼与血管区域定位相对尾椎区域分割出腹部与双下肢数据；
在所述相对尾椎区域找出腹部与双下肢分界线；
所述双下肢数据根据判定条件去除脚部干扰。


4.根据权利要求3所述一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断方法，其特征在于，基于所述骨骼与血管区域定位相对尾椎区域分割出腹部与双下肢数据，具体为：
获取人体区域mask_body的上边界bottom、下边界top、左边界left、右边界right；
根据所述人体区域mask_body的边界获取相对尾椎区域上边界bottom_relatice、下边界top_relative、左边界left_relative、右边界right_relative为：
bottom_relative＝bottom
top_relative＝bottom+(top-bottom)*0.4
left_relative＝(right+left)/2–(right-left)*0.1
right_relative＝(right+left)/2+(right-left)*0.1。


5.根据权利要求3所述一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断方法，其特征在于，所述双下肢数据根据判定条件去除脚部干扰，具体为：
从上到下遍历CTA影像数据，当某一层人体区域mask_body为空时，判定为双下肢数据，亦为分界线；
所述某一层人体区域mask_body图像的高为height,宽为weight,定义偏移量div_1，div_2，其获取方式如下所示：
div_1＝top–bottom
div_2＝right-left
从上到下遍历CTA影像数据，当0<div_1<height/2和0<div_2<weight/2时，判定为双下肢数据，亦为分界线。


6.根据权利要求1所述一种基于CTA影像的双下肢血管区域判断方法，其特征在于，获取待处理数据，具体为：
通过人工标记获得训练数据，所述训练数据包括标记数据和原始数据；
对所述原始数据预处理获取输入数据；
将所述输入数据送入残差全卷积网络训练分类模型；
根据所述分类模...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴维，邰从越，刘慧芳，刘龙，
申请(专利权)人：心医国际数字医疗系统大连有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21