一种对血管形变区域的检测装置和方法制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种对血管形变区域的检测装置和方法。其中，装置包括：分类器构建单元，用于将反映血管区域的边界形状和／或区域形状的形态学特征作为分类依据，根据数据分类模型建立分类器，其中，所述分类器中的特征空间用于标识血管区域有形变或者无形变；区域提取单元，用于从ＣＴＡ的血管图像中提取出待检测的血管区域；形态学特征提取单元，用于在待检测的血管区域中，提取出与分类器中的形态学特征相同的形态学特征；检测单元，用于识别提取出的形态学特征在所述分类器中所对应的特征空间，根据对应的特征空间得到待检测血管区域的形变检测结果。根据本申请实施例，可以提高检测结果的敏感性和准确性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及医学图像技术，特别是涉及。
技术介绍
在医学图像领域，CTA (冠脉计算机断层造影增强图像，ComputedTomography Angiography)由于其高时空分辨率和无创性，已经成为目前分析人体内部形态的主要筛查 手段。通过对CTA进行处理，可以方便人们快速找到感兴趣的区域。例如，检测CTA血管图 像中的血管形变区域。目前，在检测CTA血管图像中的血管形变区域的各种医疗器械中，一种被广泛采 用的方法是通过计算机技术和图像处理技术，由计算机辅助测量CTA血管图像中血管管 腔的形变位置和形变程度。该检测方法进一步包括直径测量法和面积测量法。其中，以直径 测量法最为常用，即计算各个采用点处的血管横截面面积，根据采样点处的血管横截面面 积进行运算，做出血管官腔的走向趋势线，计算出血管官腔在形变处的直径、面积等参数， 将形变处血管官腔直径与相邻近端和远端的正常处血管官腔直径作比较，以检测血管的形 变部位。但是，专利技术人在研究中发现，虽然现有的直径测量法利用计算机进行血管形变区 域的检测，具有一定的准确性和快捷性。但是，人体的生理特征是非常复杂和多变的，一个 血管直径上的形变并不能客观地、全面地反映血管官腔的形变程度。而在上述检测过程中， 当仅仅以一个血管直径参数作为判断血管官腔是否发生形变的唯一标准时，使得检测结果 的敏感性降低。同时，在上述直径测量法中，由于相邻近端和远端参考点没有明确的判断标 准，使得检测出的形变部位距真实情况具有很大的偏差，准确性差。因此，目前急需要解决的问题是基于血管的形态特征，提供一种对血管形变区域 的检测装置和相应的方法。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种对血管形变区域的检测装置和 方法，以提高检测结果的敏感性和准确性。本申请实施例公开了如下技术方案一种对血管形变区域的检测装置，包括分类器构建单元、区域提取单元、形态学 特征提取单元和检测单元，其中，分类器构建单元，用于将反映血管区域的边界形状和/或 区域形状的形态学特征作为分类依据，根据数据分类模型建立分类器，其中，所述分类器中 的特征空间用于标识血管区域有形变或者无形变；区域提取单元，用于从冠脉计算机断层 造影增强图像CTA的血管图像中提取出待检测的血管区域；形态学特征提取单元，用于在 所述待检测的血管区域中，提取出与所述分类器中的形态学特征相同的形态学特征；检测 单元，用于识别提取出的形态学特征在所述分类器中所对应的特征空间，根据对应的特征 空间得到待检测血管区域的形变检测结果。优选的，所述反映边界形状的形态学特征包括粗糙度、凹度和边界差分分形中的 任意一个或者任意多个的组合。优选的，所述反映区域形状的形态学特征包括圆形度、离心率、丰度和面积差分分 形中的任意一个或者任意多个的组合。优选的，所述分类器构建单元根据决策树类型的数据分类模型建立分类器，包括 信息增益计算子单元，用于提取初始训练数据中反映血管区域的边界形状和/或区域形状 的形态学特征，根据初始训练数据计算提取出的形态学特征的信息增益；特征空间划分子 单元，用于将信息增益最大的形态学特征作为所述分类器的第一级别特征，将第一级别特 征划分为四个属性，第一和第四属性表示血管区域处于有形变或无形变状态，第二和第三 属性表示血管区域处于可能有形变或可能无形变状态，分别根据第一级别特征的第二属性 和第三属性范围内的训练数据，计算除第一级别特征外的剩余形态学特征的信息增益，将 信息增益最大的形态学特征分别作为所述分类器的第二级别中第一分支特征和第二分支 特征，进一步划分所述第二级别中第一分支特征和第二分支特征的属性，以此类推，直到最 后一个形态学特征被划分完毕为止；则所述检测单元包括判断子单元，用于判断待检测血管区域中的形态学特征是 否落入所述分类器的第一级别特征的第一或第四属性范围，如果是，得到所述待检测的血 管区域有形变或无形变状态的检测结果，否则，继续判断是否落入所述分类器的下一级别 特征的第一或第四属性范围，以此类推，直到待检测血管的形态学特征落入所述分类器中 任意一个级别的第一或第四属性范围为止。优选的，所述区域提取单元包括采样子单元，用于对CTA的血管图像中待检测血 管的中心线进行采样；横截面提取子单元，用于提取采样点处的血管横截面图像；区域分 割子单元，用于对提取出的血管横截面图像进行血管区域分割，得到待检测的血管区域。优选的，所述装置还包括形态学特征输出单元，用于输出有形变状态的血管区域 的形态学特征。一种对血管形变区域的检测方法，包括将反映血管区域的边界形状和/或区域 形状的形状学特征作为分类依据，预先根据数据分类模型建立分类器，其中，所述分类器中 的特征空间用于标识血管区域有形变或者无形变；从冠脉计算机断层造影增强图像CTA的 血管图像中提取出待检测的血管区域；在所述待检测的血管区域中，提取出与所述分类器 中的形态学特征相同的形态学特征；识别提取出的形态学特征在所述分类器中所对应的特 征空间，根据对应的特征空间得到待检测血管区域的形变检测结果。优选的，所述反映边界形状的形态学特征包括粗糙度、凹度和边界差分分形中的 任意一个或者任意多个组合。优选的，所述反映区域形状的形态学特征包括圆形度、离心率、丰度和面积差分分 形中的任意一个或者任意多个的组合。优选的，所述将反映血管区域的边界形状和/或区域形状的形状学特征作为分类 依据，预先根据数据分类模型建立分类器包括提取初始训练数据中反映血管区域的边界 形状和/或区域形状的形态学特征，根据初始训练数据计算提取出的形态学特征的信息增 益；将信息增益最大的形态学特征作为所述分类器的第一级别特征，将第一级别特征划分 为四个属性，第一和第四属性表示血管区域处于有形变或无形变状态，第二和第三属性表示血管区域处于可能有形变或可能无形变状态，分别根据第一级别特征的第二属性和第三 属性范围内的训练数据，计算除第一级别特征外的剩余形态学特征的信息增益，将信息增 益最大的形态学特征分别作为所述分类器的第二级别中第一分支特征和第二分支特征，进 一步划分所述第二级别中第一分支特征和第二分支特征的属性，以此类推，直到最后一个 形态学特征被划分完毕为止；则所述识别提取出的形态学特征在所述分类器中所对应的特征空间，根据对应的 特征空间得到待检测血管区域的形变检测结果具体为判断待检测血管区域中的形态学特 征是否落入所述分类器的第一级别特征的第一或第四属性范围，如果是，得到所述待检测 的血管区域有形变或无形变状态的检测结果，否则，继续判断是否落入所述分类器的下一 级别特征的第一或第四属性范围，以此类推，直到待检测血管的形态学特征落入所述分类 器中任意一个级别的第一或第四属性范围为止。优选的，所述从冠脉计算机断层造影增强图像CTA的血管图像中提取出待检测的 血管区域包括对CTA的血管图像中待检测血管的中心线进行采样；提取采样点处的血管 横截面图像；对提取出的血管横截面图像进行血管区域分割，得到待检测的血管区域。优选的，所述方法还包括输出有形变状态的血管区域的形态学特征。由上述实施例可以看出，与现有技术相比，本申请具有如下优点本申请从血管横截面形态学形状特征出发，血管横截面形态学形状特征可以客观 地、全面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对血管形变区域的检测装置，其特征在于，包括：分类器构建单元、区域提取单元、形态学特征提取单元和检测单元，其中，分类器构建单元，用于将反映血管区域的边界形状和／或区域形状的形态学特征作为分类依据，根据数据分类模型建立分类器，其中，所述分类器中的特征空间用于标识血管区域有形变或者无形变；区域提取单元，用于从冠脉计算机断层造影增强图像ＣＴＡ的血管图像中提取出待检测的血管区域；形态学特征提取单元，用于在所述待检测的血管区域中，提取出与所述分类器中的形态学特征相同的形态学特征；检测单元，用于识别提取出的形态学特征在所述分类器中所对应的特征空间，根据对应的特征空间得到待检测血管区域的形变检测结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜军，赵凯，黄艳，康雁，
申请(专利权)人：沈阳东软医疗系统有限公司，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]