本申请涉及一种基于控制点进行动脉瘤瘤颈自动分割的方法和装置，方法包括：基于动脉瘤及载瘤动脉的血管模型，获得动脉瘤的瘤顶位置、以及血管中心线；获得用于定位瘤颈平面的定位点，利用瘤颈平面进行动脉瘤瘤颈的自动分割，定位点包括第一控制点、第二控制点、第三控制点和第四控制点；获得第一控制点和第二控制点，包括：遍历血管中心线的序列点，将各序列点分别连接瘤顶位置，获得连接线与动脉瘤内表面的两个切点，两个切点分别作为第一控制点和第二控制点；根据第一控制点和第二控制点依次获得第三控制点和第四控制点，使二者连线平行于瘤颈平面。本申请利用计算图形学算法，自动划分瘤颈平面，从而提高了形态学参数计算的可重复性。复性。复性。
【技术实现步骤摘要】
基于控制点进行动脉瘤瘤颈自动分割的方法和装置
[0001]本申请涉及医学影像处理
，特别是涉及一种基于控制点进行动脉瘤瘤颈自动分割的方法和装置。
技术介绍
[0002]颅内动脉瘤是指颅内动脉壁的异常膨出，总体患病率大约为3%~5%。尽管大多数颅内动脉瘤终生未发生破裂，然而一旦破裂引发蛛网膜下腔出血，其致死率可达40%。因此，及时地筛查与评估动脉瘤的破裂风险尤为重要。
[0003]动脉瘤的破裂风险通常与患者的临床特征、动脉瘤的形态学特征以及血流动力学特征存在较强的相关性。其中形态学评估是预测动脉瘤破裂风险的重要临床手段。
[0004]目前临床场景中的形态学评估主要是基于二维图像的人工测量，其测量结果与动脉瘤的真实三维几何存在偏差。此外，不同的评估人员之间对影像视角的选择以及测量位置的选择也存在差异。因此人工测量手段存在准确性低和可重复性低的问题。
[0005]针对上述问题，研究人员开发了半自动的动脉瘤形态学测量技术，主要是先基于医学图像重构动脉瘤，然后通过手动划线的方式定义瘤颈平面，在此基础上利用算法自动获得动脉瘤的形态学参数。这一技术明显提高了动脉瘤形态学参数计算的准确度与可重复性。但是瘤颈平面的定义方式在不同操作人员之间依然存在偏差，从而影响着对动脉瘤破裂风险的评估。
技术实现思路
[0006]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于控制点进行动脉瘤瘤颈自动分割的方法。
[0007]本申请基于控制点进行动脉瘤瘤颈自动分割的方法，包括：基于动脉瘤及载瘤动脉的血管模型，获得动脉瘤的瘤顶位置、以及血管中心线；获得用于定位瘤颈平面的定位点，利用所述瘤颈平面进行动脉瘤瘤颈的自动分割，所述定位点包括第一控制点、第二控制点、第三控制点和第四控制点；获得第一控制点和第二控制点，包括：遍历所述血管中心线的序列点，将各序列点分别连接所述瘤顶位置，获得连接线与动脉瘤内表面的两个切点，两个切点分别作为所述第一控制点和第二控制点；根据所述第一控制点和第二控制点，依次获得所述第三控制点和第四控制点，使所述第三控制点和第四控制点的连线平行于所述瘤颈平面。
[0008]可选的，获得所述第三控制点，具体包括：将所述瘤顶位置连接至所述第一控制点，延伸相交于所述血管中心线，获得第一端点；将所述瘤顶位置连接至所述第二控制点，延伸相交于所述血管中心线，获得第二端点，获得所述第一端点和所述第二端点的中间点；
结合所述中间点、所述第一控制点、所述第二控制点，获得所述第三控制点。
[0009]可选的，结合所述中间点、所述第一控制点、所述第二控制点，获得所述第三控制点，具体包括：获得所述中间点指向第一控制点的第一矢量、所述中间点指向第二控制点的第二矢量，将第一矢量和第二矢量相加获得第三矢量；以所述中间点为原点，结合设定半径、以及所述第三矢量的方向，获得辅助点；在所述动脉瘤表面上，遍历寻找距离所述辅助点最近的点位、作为所述第三控制点。
[0010]可选的，获得所述第三控制点，还包括对所述第三控制点进行校正，获得校正后的第三控制点，校正过程包括：在所述第三控制点的邻域内，生成候选点；获得基于最短测地路径的、所述第一控制点和候选点的第一长度；获得基于最短测地路径的、所述第二控制点和候选点的第二长度；将所述第一长度和第二长度的和，作为第三长度，选择的第三长度最小的候选点作为校正后的第三控制点。
[0011]可选的，获得所述第三控制点，还包括对校正后的第三控制点进行优化，获得优化后的第三控制点，优化过程包括：将校正后的第三控制点，利用最短测地路径法分别连接第一控制点和第二控制点，将连接第一控制点和第二控制点的连接线的中点作为优化后的第三控制点。
[0012]可选的，获得所述第四控制点，具体包括：获得在所述动脉瘤表面的、与所述第一控制点和第二控制点最短测地路径相同的第一等距点集合；在所述第一等距点集合中，删除距离所述优化后的第三控制点小于预期阈值的点位，获得第二等距点集合；在第二等距点集合中，获得与所述第一控制点和第二控制点最短测地路径之和为最小值的点位，作为第四控制点。
[0013]可选的，所述预期阈值为所述第一控制点和第二控制点之间最短测地路径的一半。
[0014]可选的，所述定位瘤颈平面包括：连接所述第一控制点和第二控制点，获得第四矢量；连接所述第四控制点和优化后的第三控制点，连接第五矢量；叉乘所述第四矢量和第五矢量，获得第六矢量；定位以所述第六矢量为法向的、过所述第一控制点和第二控制点的瘤颈平面。
[0015]可选的，获得动脉瘤的瘤顶位置，具体包括：获得第一瘤顶，所述第一瘤顶为动脉瘤上的一个点位；在血管中心线上获得距离所述第一瘤顶最近的第一最近点，从所述第一最近点在血管中心线上沿线遍历两个方向的点位，直到血管中心线的点位和第一瘤顶的连线与动脉瘤瘤颈相切，获得第一中心线影响区域；构建以第一瘤顶为中心的球形邻域，遍历球形邻域内且在动脉瘤上的、距离所述
第一中心线影响区域最远的点位，作为第二瘤顶；将第二瘤顶作为第一瘤顶，循环执行直到符合预期，获得动脉瘤的瘤顶位置。
[0016]本申请提供一种基于控制点进行动脉瘤瘤颈自动分割的装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现如本申请所述的基于控制点进行动脉瘤瘤颈自动分割的方法的步骤。
[0017]本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本申请所述的基于控制点进行动脉瘤瘤颈自动分割的方法的步骤。
[0018]本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现本申请所述的基于控制点进行动脉瘤瘤颈自动分割的方法的步骤。
[0019]本申请基于控制点进行动脉瘤瘤颈自动分割的方法至少具有以下效果：本申请通过序列点和瘤顶位置连接，将连接线与动脉瘤内表面的切点作为第一控制点和第二控制点，使两个控制点处于动脉瘤瘤颈。在此基础上，通过第一控制点和第二控制点获得第三控制点和第四控制点。第三控制点和第四控制点的连线平行于瘤颈平面，可用于辅助获得瘤颈平面，以进行动脉瘤瘤颈的自动分割。本申请通过第一～第四控制点定位瘤颈平面，对因为动脉瘤形态导致的结果误差进行控制。
[0020]本申请利用计算图形学算法，自动划分瘤颈平面，从而提高了形态学参数计算的可重复性。
附图说明
[0021]图1为本申请一实施例中基于控制点进行动脉瘤瘤颈自动分割方法的流程示意图；图2为本申请一实施例中基于控制点进行动脉瘤瘤颈自动分割方法的流程示意图；图3为本申请一实施例中获得最终瘤顶位置的过程示意图；图4为本申请一实施例中获得第三控制点的过程示意图；图5为本申请一实施例中获得第三控制点的流程示意图；图6为本申请一实施例中获得校正后的第三控制点的过程示意图；图7为本申请一实施例中基于控制点进行动脉瘤瘤颈自动分割方法的流程示意图；图8为本申请一实施例中本申请一实施例中动脉瘤瘤颈的分割效果示意图；图9为一个实施例中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于控制点进行动脉瘤瘤颈自动分割的方法，其特征在于，包括：基于动脉瘤及载瘤动脉的血管模型，获得动脉瘤的瘤顶位置、以及血管中心线；获得用于定位瘤颈平面的定位点，利用所述瘤颈平面进行动脉瘤瘤颈的自动分割，所述定位点包括第一控制点、第二控制点、第三控制点和第四控制点；获得第一控制点和第二控制点，包括：遍历所述血管中心线的序列点，将各序列点分别连接所述瘤顶位置，获得连接线与动脉瘤内表面的两个切点，两个切点分别作为所述第一控制点和第二控制点；根据所述第一控制点和第二控制点，依次获得所述第三控制点和第四控制点，使所述第三控制点和第四控制点的连线平行于所述瘤颈平面。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获得所述第三控制点，具体包括：将所述瘤顶位置连接至所述第一控制点，延伸相交于所述血管中心线，获得第一端点；将所述瘤顶位置连接至所述第二控制点，延伸相交于所述血管中心线，获得第二端点，获得所述第一端点和所述第二端点的中间点；结合所述中间点、所述第一控制点、所述第二控制点，获得所述第三控制点。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，结合所述中间点、所述第一控制点、所述第二控制点，获得所述第三控制点，具体包括：获得所述中间点指向第一控制点的第一矢量、所述中间点指向第二控制点的第二矢量，将第一矢量和第二矢量相加获得第三矢量；以所述中间点为原点，结合设定半径、以及所述第三矢量的方向，获得辅助点；在所述动脉瘤表面上，遍历寻找距离所述辅助点最近的点位、作为所述第三控制点。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获得所述第三控制点，还包括对所述第三控制点进行校正，获得校正后的第三控制点，校正过程包括：在所述第三控制点的邻域内，生成候选点；获得基于最短测地路径的、所述第一控制点和候选点的第一长度；获得基于最短测地路径的、所述第二控制点和候选点的第二长度；将所述第一长度和第二长度的和，作为第三长度，选择的第三长度最小的候选点作为校正后的第三控制点。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾晖，单晔杰，向建平，
申请(专利权)人：杭州脉流科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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