【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及血管造影的，尤其涉及一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法及系统。
技术介绍
1、肾动脉狭窄是一种常见的血管疾病，通常是由于动脉硬化和血管内皮细胞功能异常导致。其主要症状包括高血压、肾功能损害和心血管疾病等。目前，治疗肾动脉狭窄的方法有药物治疗、手术和介入治疗等。在介入治疗中，肾动脉射频消融术是一种广泛应用的技术。但是，该技术需要依赖准确的血管造影技术，以确保手术的安全性和有效性。肾动脉射频消融术是一种创新的治疗肾动脉狭窄的方法，可以通过无创的方式扩张肾动脉，从而提高肾脏的灌注。然而，该技术需要依赖血管造影技术来确认患者的具体情况，包括肾动脉的位置、长度和宽度等，同时也需要血管造影技术监测肾脏的血流量和血压变化。针对该问题，本专利技术提出一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，提高肾动脉射频消融术的治疗效果和手术安全性。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法及系统，目的在于：1)提出一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，通过整合多种图像处理算法和血管分析方法，实现了从肾动脉原始数据到血管造影三维图像的一体化处理和分析，为临床医生提供了更加全面、直观的肾动脉信息，有望提高临床诊断的准确性和治疗的效果；2)利用三维重建算法生成肾动脉的三维模型，为医生提供了更加直观的解剖结构信息，有助于准确定位狭窄部位；3)通过血管追踪算法自动提取血管的路径和分支信息，结合血流动力学分析，实现了对血流动态信息的自动获取，减轻了医生的工作负担并提
2、为实现上述目的，本专利技术提供的一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，包括以下步骤：
3、s1：使用ct扫描对患者进行影像数据采集，获取肾动脉原始数据，对获取的原始数据需要进行预处理得到预处理后的肾动脉原始数据，所述预处理包括去噪、伪影去除和图像增强；
4、s2：采用图像分割算法将原始图像中的肾动脉区域从背景中分离出来得到肾动脉区域图像，其中边缘检测为所述背景图像分离的主要实施方法；
5、s3：基于分割得到的肾动脉区域二维图像，利用三维重建算法生成肾动脉的三维模型，其中曲面重建为所述三维重建算法的主要实施方法；
6、s4：利用血管追踪算法，在三维重建的肾动脉模型中自动提取血管的路径和分支信息，基于梯度特征的目标追踪为所述血管追踪的主要实施方法；
7、s5：基于血管追踪结果进行血流动力学分析得到血流动态信息，所述血流动态信息包括血流速度、血压和血流方向，其中特征点跟踪为所述血流动力学分析的主要实施方法；
8、s6：利用血管可视化算法将血管三维模型与血流动态信息结合，生成直观的血管造影三维图像，帮助医生准确定位肾动脉狭窄部位。
9、作为本专利技术的进一步改进方法：
10、可选地，所述s1步骤中对获取的原始数据需要进行预处理，包括：
11、s21：对采集的ct图像进行灰度转化，得到ct灰度图像；
12、s22：对ct灰度图像进行分割，将图像分成伪影区域和非伪影区域，计算公式为：
13、mask(x,y)＝1,ifi(x,y)>t
14、mask(x,y)＝0,ifi(x,y)<t
15、其中，i(x,y)表示图像强度，t表示预置的阈值，mask(x,y)表示分割后得到的二值化图像；
16、s23：采用均值滤波对伪影区域像素进行修复得到修复后的图像，计算公式为：
17、
18、其中，(xi,yi)表示邻域像素的坐标，n表示邻域像素数。
19、可选地，所述s2步骤中将原始图像中的肾动脉区域从背景中分离出来，包括：
20、s31：采用sobel算子计算图像的水平和垂直方向上的梯度来检测原始图像边缘，对于每个像素，sobel算子计算其在水平方向和垂直方向上的梯度值，根据这两个梯度值计算该点的边缘强度和方向，其中
21、水平方向梯度计算公式为：gx＝(i*sx)，其中i为灰度图像，sx为sobel算子的水平方向模板；
22、垂直方向梯度计算公式为：gy＝(i*sy)，其中sy为sobel算子的垂直方向模板；
23、边缘强度计算公式为：
24、边缘方向计算公式为：
25、s32：根据边缘强度对图像进行二值化处理，得到肾动脉区域的边缘，将边缘强度大于预置阈值的像素置为肾动脉区域，小于阈值的像素置为背景，实现背景分离。
26、可选地，所述s3步骤中利用三维重建算法生成肾动脉的三维模型，包括：
27、s41：将二维图像平面扩展为一个立方体网格，将每个立方体单元与像素值相关联，得到三维体素模型；
28、s42：对于每个体素，根据体素中心点和相邻的8个体素中心点的像素属性，通过双线性插值计算出体素所对应的立方体的顶点的坐标和颜色；
29、s43：根据体素所对应的立方体的顶点的像素属性，确定该立方体内部所包含的三角形；
30、s44：将所有三角形拼接起来形成一个连续的曲面模型，得到肾动脉三维模型。
31、可选地，所述s4步骤中在三维重建的肾动脉模型中自动提取血管的路径和分支信息，包括：
32、s51：使用基于梯度特征的方法对肾动脉图像进行初步的血管提取，得到血管的大致位置和形态，其中vesselness滤波器为所述梯度特征提取的主要实施方法，所述梯度特征包括血管强度和半径，计算公式为：
33、
34、其中，r{max}表示局部最大响应值，α和β表示滤波器的参数，r表示像素到中心像素的欧几里得距离，λ1和λ2为hessian矩阵的特征值；
35、s52：采用分支定向生长对血管进行追踪，得到血管的路径和分支信息。
36、所述s52步骤中采用分支定向生长对血管进行追踪，得到血管的路径和分支信息，包括：
37、s61：计算当前像素点的梯度幅值和梯度方向；
38、s62：根据当前像素点的梯度特征和邻域像素点的梯度特征计算权重，具体流程为：根据预置邻域窗口，对于当前像素点，计算其邻域内每个像素点的梯度幅值和梯度方向，计算当前像素点与邻域内每个像素点的梯度相似性度量，根据梯度相似性度量值，给每个邻域像素点赋予一个权重，表示当前像素点到邻域像素点的连续性；
39、s63：根据计算得到的权重，选择具有最高权重的邻域像素点作为下一步的移动方向；
40、s64：当存在血管分岔或合并时，选择具有最大梯度幅值的方向作为当前像素点的移动方向。
41、s65：从任意起始像素点开始，依次按照确定的移动方向进行搜索，在每一步迭代中，更新当前像素点的位置，计算梯度特征和权重，确定下一步的移动方向，重复执行步骤s61至步骤s64，直到搜索到完整的血管路径。
42、可选地，所述s5步骤中基于血管追踪结果进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述S1步骤中对获取的原始数据需要进行预处理，包括：
3.如权利要求1所述的一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述S2步骤中将原始图像中的肾动脉区域从背景中分离出来，包括：
4.如权利要求1所述的一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述S3步骤中利用三维重建算法生成肾动脉的三维模型，包括：
5.如权利要求1所述的一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述S4步骤中在三维重建的肾动脉模型中自动提取血管的路径和分支信息，包括：
6.如权利要求5所述的一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述S52步骤中采用分支定向生长对血管进行追踪，得到血管的路径和分支信息，包括：
7.如权利要求1所述的一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述S5步骤中基于血管追踪结果进行血流动力学分析得到血流动态信息，包括
8.如权利要求7所述的一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述S73步骤中利用特征点进行匹配，包括：
9.如权利要求7所述的一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述S74步骤中通过运动估计算法来估计血流动态的运动信息，包括：
10.一种用于肾动脉射频消融术的血管造影系统，用以实现一种如权利要求1-9任一项所述的用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述s1步骤中对获取的原始数据需要进行预处理，包括：
3.如权利要求1所述的一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述s2步骤中将原始图像中的肾动脉区域从背景中分离出来，包括：
4.如权利要求1所述的一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述s3步骤中利用三维重建算法生成肾动脉的三维模型，包括：
5.如权利要求1所述的一种用于肾动脉射频消融术的血管造影方法，其特征在于，所述s4步骤中在三维重建的肾动脉模型中自动提取血管的路径和分支信息，包括：
6.如权利要求5所述的一种用于肾动脉射...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵秋平，白民富，罗婉丽，董佳佳，杨肖沫，王晓辉，
申请(专利权)人：阜外华中心血管病医院，
类型：发明
国别省市：
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