一种血管分离方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种血管分离方法及系统。一方面，本发明专利技术实施例中，首先，通过追踪获取血管原图像的实时追踪路径信息，并对所述实时追踪路径信息进行第一拓扑分析，生成血管的初始分割结果，然后，根据所述初始分割结果提取血管中心线，并根据预设算法，对基于所述血管中心线的血管拓扑信息进行第二拓扑分析，生成血管的最终分割结果。因此，本发明专利技术实施例提供的技术方案通过两步分离的方式对血管进行分离，有效提高了血管的分离速度和分离效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种血管分离方法及系统
[0001]本申请所申请日为“2017年05月09日”，申请号为“201710322757.6”，专利技术名称为“一种血管分离方法及系统”的案件的分案申请。


[0002]本专利技术涉及数字医疗
，尤其涉及一种血管分离方法及系统。

技术介绍

[0003]随着外科手术的不断发展，精准外科手术对计算机医学影像系统提出了更高的要求，在肝胆外科手术中，医生在术前就需要对肝脏的病变区域，以及与血管的支配关系进行详细的了解。借助于计算机3D成像系统以及肝脏分段技术，医生在术前就能对肝脏内各组织之间的关系有着清晰、直观、立体的把握，并且能够根据肝脏自动分段结果判断手术能否实施，从而使得医生在手术前做好详细的规划，手术过程中精准切除癌变组织减少健康组织损伤。
[0004]肝脏分段过程中，将肝门静脉和肝静脉的进行精准的分割是肝脏分段具有参考价值的基础之一。然而在肝脏静脉期和延时期扫描中，肝门静脉和肝静脉显影的对比度较低且噪声较大，再加上容积效应的影响，相对位置较近的肝门静脉和肝静脉血管段在分离中可能产生粘连，导致其中一个血管系的血管部分甚至全部被识别为另一个血管系。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种血管分离方法及系统，用以解决现有技术中血管分割精度和效率较低的问题。
[0006]一方面，本专利技术实施例提供了一种血管分离方法，所述方法包括：
[0007]通过追踪获取血管原图像的实时追踪路径信息；
[0008]对所述实时追踪路径信息进行第一拓扑分析，生成血管的初始分割结果；
[0009]根据所述初始分割结果提取血管中心线；
[0010]根据预设算法，对基于所述血管中心线的血管拓扑信息进行第二拓扑分析，生成血管的最终分割结果。
[0011]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据预设算法，对基于所述血管中心线的血管拓扑信息进行第二拓扑分析，生成血管的最终分割结果，具体包括：
[0012]计算出各所述血管中心线对应血管段的参数信息，并将基于所述血管中心线的血管拓扑结构以无向图存储；
[0013]根据预设标记点在所述无向图内搜寻连通路径后，基于所述参数信息通过预设算法对所述连通路径进行第二拓扑分析，生成血管的最终分割结果。
[0014]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述参数信息包括：血管段的平均半径、血管段的平均切线方向、血管段两端半径和血管段两端切线方
向的一种或多种。
[0015]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一拓扑分析和所述第二拓扑分析包括血管路径分析和血管分叉分析。
[0016]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：
[0017]分别存储所述血管的各血管像素点与血管中心线的对应关系。
[0018]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述追踪采用脊线跟踪法、最小代价路径法、血管横截面模型追踪法和管状结构模型追踪法中的一种或多种。
[0019]另一方面，本专利技术实施例提供了一种血管分离系统，所述系统包括：
[0020]获取单元，用于通过追踪获取血管原图像的实时追踪路径信息；
[0021]第一处理单元，用于对所述实时追踪路径信息进行第一拓扑分析，生成血管的初始分割结果；
[0022]提取单元，用于根据所述初始分割结果提取血管中心线；
[0023]第二处理单元，用于根据预设算法，对基于所述血管中心线的血管拓扑信息进行第二拓扑分析，生成血管的最终分割结果。
[0024]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第二处理单元，具体用于：
[0025]计算出各所述血管中心线对应血管段的参数信息，并将基于所述血管中心线的血管拓扑结构以无向图存储；
[0026]根据预设标记点在所述无向图内搜寻连通路径后，基于所述参数信息通过预设算法对所述连通路径进行第二拓扑分析，生成血管的最终分割结果。
[0027]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一拓扑分析和所述第二拓扑分析包括血管路径分析和血管分叉分析。
[0028]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述系统还包括：
[0029]存储单元，用于分别存储所述血管的各血管像素点与血管中心线的对应关系。
[0030]上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：
[0031]本专利技术实施例中，在初始分割过程中，通过分析血管的局部扑信息，分离出极为明显的血管粘连点，在初始分割完成后，通过分析血管的全局拓扑信息，采取路径信息和分叉信息对血管粘连点进一步分离，本专利技术实施例通过两步分离的方式，有效提高了血管的分离速度和分离效率。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0033]图1是本专利技术实施例所提供的血管分离方法的流程示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例分离前血管图像；
[0035]图3为本专利技术实施例分离后血管图像；
[0036]图4是本专利技术实施例所提供血管分离系统的功能方块图。
具体实施方式
[0037]为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0038]应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0040]应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0041]取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
[0042]请参考图1，其为本专利技术实施例所提供的血管分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种血管分离方法，其特征在于，所述方法包括：通过追踪获取血管原图像的实时追踪路径信息；所述血管原图像中包括至少两种血管系统的血管图像；根据所述实时追踪路径信息确定局部拓扑信息；所述局部拓扑信息包括血管路径信息和血管分叉信息；对所述局部拓扑信息进行第一拓扑分析，确定所述血管原图像中的血管粘连处，生成中断所述血管粘连处的路径追踪的初始分割结果；根据所述初始分割结果提取血管中心线；根据预设算法，对基于所述血管中心线的血管拓扑信息进行第二拓扑分析，生成血管的最终分割结果。2.根据权利要求1所述的血管分离方法，其特征在于，所述对所述局部拓扑信息进行第一拓扑分析，确定所述血管原图像中的血管粘连处，包括：对所述局部拓扑信息中的血管分叉信息进行分叉分析，确定每个分叉处子枝对应血管段之间的夹角；根据所述分叉处子枝对应血管段之间的夹角确定所述血管粘连处。3.根据权利要求2所述的血管分离方法，其特征在于，所述根据所述分叉处子枝对应血管段之间的夹角确定所述血管粘连处，包括：若所述分叉处子枝对应血管段之间的夹角大于160度，则确定分叉处为所述血管粘连处；若所述分叉处子枝对应血管段之间的夹角大于130度，且所述分叉处子枝各自血管段的匹配度都大于父血管段的匹配度，则确定所述分叉处为所述血管粘连处。4.根据权利要求1所述的血管分离方法，其特征在于，所述对所述局部拓扑信息进行第一拓扑分析，确定所述血管原图像中的血管粘连处，包括：根据所述局部拓扑信息中的血管路径信息确定局部深度检测树；获取所述局部深度检测树中每个路径的根节点与叶节点之间的参数变化率；根据所述参数变化率确定所述血管粘连处。5.根据权利要求4所述的血管分离方法，其特征在于，所述根据所述局部拓扑信息中的血管路径信息确定局部深度检测树，包括：在所述血管路径信息中确定管状模型所对应的节点；以所述管状模型对应的节点作为顶点、相邻节点之间的连接关系作为边，按照追踪方向构建有向图，作为所述局部深度检测树。6.根据权利要求1所述的血管分离方法，其特征在于，所述根据预设算法，对基于所述血管中心线的血管拓扑信息进行第二拓扑分析，生成血管的最终分割结果，具体包括：计算出各...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，吴柯，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：