基于血管图像提取主要血管区域的方法及装置制造方法及图纸

一种用于从由处理器执行的血管图像中提取主要血管区域的方法，所述方法可以包括以下步骤：从所述血管图像中提取整个血管区域(entire vessel region)；基于提取主要血管区域的机器学习模型，从所述血管图像中提取主要血管区域(major vessel region)；以及基于所述整个血管区域来连接血管被分离的部分，从而校正所述主要血管区域。校正所述主要血管区域。校正所述主要血管区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于血管图像提取主要血管区域的方法及装置


[0001]以下描述涉及一种基于血管图像提取主要血管区域的方法及装置。

技术介绍

[0002]使用导管插入支架等以治疗心脏血管、脑血管和外周血管的介入性手术已广泛普及。作为设置支架穿过导丝或导管以输送到血管中的路径的工具，为了将导丝输送到病变血管的末端，利用基于血管造影术(angiography)等医学图像的视觉信息和基于精细手感觉的触觉信息。
[0003]最近，正在开发远程机器人等以减轻手术人员的身体负担，如辐射暴露，并精确控制手术工具。尽管手术机器人已通过美国食品及药物管理局(FDA)的认证并正在商业化，但还需要进行适应新工具的研究以执行简单的小手术。如今使将导丝向后移动或以预定角度旋转导丝等的操作并不是由手术人员直接执行，而是由机器人执行，但这在小手术中的比例并不高。

技术实现思路

[0004]解决问题的技术方法
[0005]根据一实施例的用于从由处理器执行的血管图像中提取主要血管区域的方法可以包括以下步骤：从所述血管图像中提取整个血管区域(entire vessel region)；基于提取主要血管区域的机器学习模型，从所述血管图像中提取主要血管区域(major vessel region)；以及基于所述整个血管区域来连接血管被分离的部分，从而校正所述主要血管区域。
[0006]根据一侧，所述机器学习模型可以是针对主要血管的预定形状进行训练的机器学习模型。具体地，所述机器学习模型可以是针对右冠状动脉(RCA，right coronary artery)、左冠状动脉前降支(LAD，left anterior descending artery)及左冠状动脉回旋支(LCX，left circumflex artery)中的至少一个血管形状进行训练的机器学习模型。
[0007]另外，提取主要血管区域的方法还可以包括以下步骤：检测所述主要血管区域中的所述血管被分离的部分。检测所述血管被分离的部分的步骤，可以包括以下步骤：将与所述主要血管区域相对应的二进制大对象之间最短距离小于阈值距离的二进制大对象之间的区域确定为所述血管被分离的部分。
[0008]另外，校正所述主要血管区域的步骤，可以包括以下步骤：生成连接线，所述连接线连接与所述主要血管区域相对应的二进制大对象之间最短距离小于阈值距离的二进制大对象之间的区域；以及基于与所述整个血管区域中的所述连接线对应的区域来连接所述主要血管区域中所述血管被分离的部分，从而校正所述主要血管区域。具体地，校正所述主要血管区域的步骤，可以包括以下步骤：当可通过对应于所述整个血管区域中的所述连接线来连接所述血管被分离的部分的区域为多个时，基于多个区域中能够连接所述血管被分离的部分的最短距离的区域来校正所述主要血管区域。
[0009]根据一实施例的提取主要血管区域的方法可以包括以下步骤：将所述血管图像的RGB值转换为灰度级(grayscale level)；以及对转换为所述灰度级的血管图像进行归一化(normalization)。
[0010]另外，提取所述整个血管区域的步骤，可以包括以下步骤：基于从整个血管图像生成的部分血管图像来提取所述整个血管区域，并且，提取所述主要血管区域的步骤，可以包括以下步骤：基于从所述整个血管图像生成的部分血管图像来提取所述主要血管区域。
[0011]根据一实施例的校正所述主要血管区域的步骤，可以包括以下步骤：响应于用户对所述主要血管区域的定位输入，确定所述血管被分离的部分；基于邻近所述血管被分离的部分的周围主要血管区域，校正目标位置的主要血管区域。
[0012]专利技术的效果
[0013]根据一实施例的提取主要血管区域的方法通过使用机器学习模型对从血管图像中提取的主要血管区域进行校正，可以提供主要血管区域的不间断图像，从而使手术人员能够进行准确的诊断及小手术。
[0014]此外，根据一实施例的提取主要血管区域的方法通过从血管图像中移除微血管等图像，并仅分离感兴趣的血管区域并将其显示为图像，可以使手术人员准确地识别主要血管中的阻塞部分或狭窄部分。
附图说明
[0015]图1为示出根据一实施例的医疗工具插入装置和医疗工具的操作的附图。
[0016]图2为示出根据一实施例的用于从血管图像中提取并校正主要血管区域的方法的流程图。
[0017]图3为示出根据一实施例的待被提取为主要血管区域的心脏血管的附图。
[0018]图4为示出根据一实施例的用于提取主要血管区域和整个血管区域的预处理方法的流程图。
[0019]图5为示出根据一实施例的基于整个血管区域校正主要血管区域的附图。
[0020]图6为示出根据一实施例的从血管图像中提取校正的主要血管区域的附图。
[0021]图7为示出根据一实施例的用于提取主要血管区域的装置的示意结构的框图。
具体实施方式
[0022]所公开的实施例的具体结构或功能描述仅用于说明目的，并且可以以各种形式改变和实施。因此，实施例并不限于特定的公开形式，本说明书的范围包括技术精神中包含的变更、等同物或替代物。
[0023]第一或第二等术语能够用于说明多种构成要素，然而，这些术语仅用于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，第一构成要素能够命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素同样能够命名为第一构成要素。
[0024]当说明一构成要素“连接”到另一构成要素时，能够是直接连接或附加到该另一构成要素，然而，也能够理解为在它们之间存在其他构成要素。
[0025]在内容中没有特别说明的情况下，单数表达包括复数含义。在本说明书中，“包括”或者“具有”等术语用于表达存在说明书中所记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、配件
或其组合，并不排除还具有一个或以上的其他特征、数字、步骤、操作、构成要素、配件或其组合，或者附加功能。
[0026]在没有其他定义的情况下，包括技术或者科学术语在内的在此使用的全部术语，都具有本领域普通技术人员所理解的通常的含义。通常使用的与词典定义相同的术语，应理解为与相关技术的通常的内容相一致的含义，在本申请中没有明确言及的情况下，不能过度理想化或解释为形式上的含义。
[0027]图1为示出根据一实施例的医疗工具插入装置110和医疗工具120的操作的附图。
[0028]根据一实施例的医疗工具插入装置110可以根据处理器的驱动命令将医疗工具120移动到血管的目的地区域。例如，医疗工具插入装置110可以将医疗工具120的尖端移动到血管的目的地区域。医疗工具插入装置110可以由执行手术的机器人实现，例如，可以由控制用于心血管介入手术的医疗工具的机器人实现。
[0029]医疗工具120是被插入到血管的构件(member)，其可以包括设置在医疗工具120尖端的医疗工具(medical tool)和连接医疗工具与驱动部的医用导线(medical wire)。例如，医用导线包括导管(catheter本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从由处理器执行的血管图像中提取主要血管区域的方法，其特征在于，包括以下步骤：从所述血管图像中提取整个血管区域；基于提取主要血管区域的机器学习模型，从所述血管图像中提取主要血管区域；以及基于所述整个血管区域来连接血管被分离的部分，从而校正所述主要血管区域。2.根据权利要求1所述的提取主要血管区域的方法，其特征在于，所述机器学习模型是针对主要血管的预定形状进行训练的机器学习模型。3.根据权利要求2所述的提取主要血管区域的方法，其特征在于，所述机器学习模型是针对右冠状动脉、左冠状动脉前降支及左冠状动脉回旋支中的至少一个血管形状进行训练的机器学习模型。4.根据权利要求1所述的提取主要血管区域的方法，其特征在于，还包括以下步骤：检测所述主要血管区域中的所述血管被分离的部分。5.根据权利要求4所述的提取主要血管区域的方法，其特征在于，检测所述血管被分离的部分的步骤，包括以下步骤：将与所述主要血管区域相对应的二进制大对象之间最短距离小于阈值距离的二进制大对象之间的区域确定为所述血管被分离的部分。6.根据权利要求4所述的提取主要血管区域的方法，其特征在于，校正所述主要血管区域的步骤，包括以下步骤：生成连接线，所述连接线连接与所述主要血管区域相对应的二进制大对象之间最短距离小于阈值距离的二进制大对象之间的区域；以及基于与所述整个血管区域中的所述连接线对应的区域来连接所述主要血管区域中所述血管被分离的部分，从而校正所述主要血管区域。7.根据权利要求6所述的提取主要血管区域的方法，其特征在于，校正所述主要血管区域的步骤，包括以下步骤：当可通过对应于所述整个血管区域中的所述连接线来连接所述血管被分离的部分的区域为多个时，基于多个区域中能够连接所述血管被分离的部分的最短距离的区域来校正所述主要血管区域。8.根据权利要求1所述的提取主要血管区域的方法，其特征在于，还包括以下步骤：将所述血管图像的RGB值转换为灰度级；以及对转换为所述灰度级的血管图像进行归一化。9.根据权利要求1所述的提取主要血管区域的方法，其特征在于，提取所述整个血管区域的步骤，包括以下步骤：基于从整个血管图像生成的部分血管图像来提取所述整个血管区域，提取所述主要血管区域的步骤，包括以下步骤：基于从所述整个血管图像生成的部分血管图像来提取所述主要血管区域。10.根据权利要求1所述的提取主要血管区域的方法，其特征在于，校正所述主要血管区域的步骤，包括以下步骤：
响应于用户对所述主要血管区域的定位输入，确定所述血管被分离的部分；基于邻近所述血管被分离的部分的周围主要血管区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：权智勋，金泳学，
申请(专利权)人：美迪皮克塞尔公司，
类型：发明
国别省市：