一种基于多时相CTA的侧支循环血管定量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多时相CTA的侧支循环血管定量方法，头部多时相CTA图像获取；对多时相的CTA图像进行血管分割；确定多时相的CTA图像中的各时相对应的灌注异常区域和镜像区域；计算灌注异常区域的内动脉血管体素个数和镜像区域内动脉血管体素个数；计算时相对应的侧支循环值；计算多时相侧支循环值。本发明专利技术通过对不同时相侧支循环进行加权，能够将复杂的多时相CTA侧支循环定性评价方案转化为具体的数值，来反映侧支循环指标的好坏，兼顾了侧支循环的空间分布特征，以及侧支循环血流灌注的快慢特征。本发明专利技术不仅有利于精准评估侧支循环指标，也有利于该指标的横向和纵向比较，敏感的发现该指标的变化。的发现该指标的变化。的发现该指标的变化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多时相CTA的侧支循环血管定量方法


[0001]本专利技术属于医学图像处理
，具体涉及一种基于多时相CTA的侧支循环血管定量方法。

技术介绍

[0002]脑侧支循环是目前临床上重点关注的指标，具有重要的临床意义，评价侧支循环的方法多种多样，但主要为定性评价，往往较为复杂，限制了在临床上的广泛使用，且不同观察者的评价一致性有待提高。CTA是近年来进行侧支循环评价的重要手段，包括单时相CTA和多时相CTA，已有研究证实，单时相CTA对侧支循环的评价不准确，而多时相CTA能够较好的评价侧支循环，目前针对单时相CTA侧支循环的评价方法有定性的，也有定量的方法，但针对多时相CTA 侧支循环的评价只有定性的评价方案，且较为复杂，基于多时相CTA的侧支循环定量方案亟待开发。
[0003]针对上述问题，本专利技术提出了一种基于多时相CTA侧支循环血管定量方法，完全不同于已有的单时相CTA侧支循环定量方法，能够将复杂的多时相CTA侧支循环定性评价方案转化为具体的一个数值，来反映侧支循环指标的好坏，兼顾了侧支循环的空间分布特征，以及侧支循环血流灌注的快慢特征。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种基于多时相 CTA的侧支循环血管定量方法。
[0005]本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：
[0006]一种基于多时相CTA的侧支循环血管定量方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1、头部多时相CTA图像获取，时相至少包括动脉时相，静脉时相和平衡时相；
[0008]步骤2、对多时相的CTA图像进行血管分割获得各时相对应的动脉血管分割结果；
[0009]步骤3、确定多时相的CTA图像中的各时相对应的灌注异常区域和镜像区域；
[0010]步骤4、计算第i个时相对应的灌注异常区域的内动脉血管体素个数C
ischemia (i)和第i个时相对应的镜像区域内动脉血管体素个数C
contralateral
(i)，各时相对应的镜像区域内动脉血管体素个数的最大值计为C
contralateral ref
；
[0011]步骤5、计算第i时相对应的侧支循环值M(i)＝C
ischemia
(i)/C
contralateral ref
；
[0012]步骤6、计算多时相侧支循环值为其中，β
i
为第i时相对应的时相权重，N为时项总数。
[0013]如上所述的步骤1包括以下步骤：
[0014]步骤1.1、获取全脑CT灌注图像；
[0015]步骤1.2、在全脑CT灌注图像中提取多时相的CTA图像。
[0016]如上所述的步骤2包括以下步骤：
[0017]步骤2.1、首先对多时相的CTA图像进行去除颅骨算法，然后进行滤波后再进行血
管分割提取；
[0018]步骤2.2：分别分割采集各个时相的CTA图像上的动脉血管，得到对应第i 时相的动脉血管分割结果Seg(i)，i取值为1～N，N为时项总数。
[0019]如上所述的步骤3包括以下步骤：
[0020]进行CT灌注成像，获取延长时间大于延长时间阈值Tmax的区域作为灌注异常区域，将该灌注异常区域保存为感兴趣容积，以脑中线结构为轴线，获取感兴趣容积VOI的镜像容积VOI，分别对感兴趣容积VOI和镜像容积VOI进行二值化处理，获得各时相对应的二值化感兴趣容积VOI
ischemia
(i)以及二值化镜像容积VOI
contralateral
(i)。
[0021]如上所述的步骤4中：第i个时相对应的灌注异常区域的内动脉血管体素个数C
ischemia
(i)＝Seg(i)*VOI
ischemia
(i)；第i个时相对应的镜像区域内动脉血管体素个数C
contralateral
(i)＝Seg(i)*VOI
contralateral
(i)。
[0022]本专利技术相对于现有技术，具有以下有益效果：
[0023]目前公认单时相CTA评价侧支循环方案不够准确，多时相CTA评价侧支循环更加准确，但缺少基于多时相CTA的侧支循环血管定量方法，本专利技术通过对不同时相侧支循环进行加权，实现了基于多时相CTA的侧支循环血管定量，不仅有利于精准评估侧支循环指标，也有利于该指标的横向和纵向比较，敏感的发现该指标的变化。对于不同时相权重，对应不同应用场景。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的流程示意图。
具体实施方式：
[0025]为了便于本领域普通技术人员理解和实施本专利技术，下面结合实施示例对本专利技术作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0026]一种基于多时相CTA的侧支循环血管定量方法，包括以下步骤：
[0027]步骤1：头部多时相CTA图像获取；多时相中的时相(N)至少包括动脉时相，静脉时相和平衡时相；
[0028]步骤1.1：获取全脑CT灌注图像，全脑CT灌注图像为历史采集图像或者使用CT机(如GE Revolution,320排)采集全脑CT灌注图像。全脑CT灌注图像的扫描共60s，共20时相，覆盖造影剂从流入脑组织到流出脑组织的全过程。本实施例以CT灌注成像方法为例，但本方法不局限于该方法，也可单独进行多时相CTA图像采集。
[0029]步骤1.2：在全脑CT灌注图像中提取CTA图像，可提取多时相的CTA图像，上述时相至少包括动脉时相，静脉时相和平衡时相；
[0030]步骤二：对多时相的CTA图像进行血管分割获得各时相对应的动脉血管分割结果；
[0031]步骤2.1：首先对多时相的CTA图像进行去除颅骨算法，然后进行滤波后再进行血管分割提取。血管分割提取方法可以使用阈值法或者阈值法结合种子生长方法，因为血管内包含造影剂，CT值高，通过阈值法能够较容易获得血管床中的主要区域，但该方法可能分割不够完整，或者出现血管截断的现象，可以结合种子生长的方法来进行血管分割；种子生
长方法能够将相邻像素聚合成更大区域，是从定义的种子点开始，相似的相邻像素逐步合并，形成新的种子点，反复进行，以提取连续的血管结构。
[0032]步骤2.2：分别分割采集各个时相的CTA图像上的动脉血管，得到对应第i 时相的动脉血管分割结果Seg(i)，i为时相序号，取值为1～N，N为时相总数。
[0033]步骤三：确定多时相的CTA图像中的各时相对应的灌注异常区域和镜像区域：该步骤中灌注异常区域的确定需要借助CT灌注成像的方法，灌注成像进行灌注异常区域识别的技术目前较为成熟，可通过后处理软件进行灌注成像参数计算，如获取延长时间大于延长时间阈值Tmax的区域作为灌注异常区域，延长时间阈值可选择>2s的不同数值，数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多时相CTA的侧支循环血管定量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、头部多时相CTA图像获取，时相至少包括动脉时相，静脉时相和平衡时相；步骤2、对多时相的CTA图像进行血管分割获得各时相对应的动脉血管分割结果；步骤3、确定多时相的CTA图像中的各时相对应的灌注异常区域和镜像区域；步骤4、计算第i个时相对应的灌注异常区域的内动脉血管体素个数C
ischemia
(i)和第i个时相对应的镜像区域内动脉血管体素个数C
contralateral
(i)，各时相对应的镜像区域内动脉血管体素个数的最大值计为C
contralateralref
；步骤5、计算第i时相对应的侧支循环值M(i)＝C
ischemia
(i)/C
contralateralref
；步骤6、计算多时相侧支循环值为其中，β
i
为第i时相对应的时相权重，N为时项总数。2.根据权利要求1所述的一种基于多时相CTA的侧支循环血管定量方法，其特征在于，所述的步骤1包括以下步骤：步骤1.1、获取全脑CT灌注图像；步骤1.2、在全脑CT灌注图像中提取多时相的CTA图像。3.根据权利要求2所述的一种基于多时相CTA的侧支循环血管定量方法，其特征在于，所述的步骤2包括以下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄昕，吕晋浩，周欣，段祺，兰怡娜，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第一医学中心，
类型：发明
国别省市：