专利名称：心血管造影图像分析系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种心血管造影图像分析与测量的图像系统和方法，具体而言涉及一种心血管造影图像分析系统及其分析方法。
背景技术：
冠心病(coronary artery disease, CAD)是冠状动脉粥样硬化导致冠状动脉狭窄、闭塞，引起心肌缺血缺氧的疾病，又称冠状动脉粥样硬化性心脏病。冠心病是危害人类健康的主要疾病之一，近年来全球冠心病的发病率和死亡率呈上升趋势。冠脉造影图像是目前临床诊断和治疗冠心病的主要依据之一，被称为诊断冠心病的“金标准”。对造影血管进行狭窄分析是当前数字减影常用的后处理方法，经过狭窄分析，可获得正常与狭窄血管的直径大小及比值，有助于正确选择球囊导管及支架的尺寸大小。目前，国内已公布的血管分割的专利有如下几个(在数字冠脉造影图像中分割血管数据的方法CN1897034A/华中科技大学(桑农等)-2007/01/17)；( 一种在数字减影血管造影图像的方法CN100547612C/华中科技大学(桑农等)-2009/10/07)；(在数字减影血管造影图像中分割血管数据的方法CN1897033A/华中科技火学(桑农等)-2007/01/17)；这些专利公开了几种在造影图像中分割血管的方法，根据查新结果，但尚无针对心血管造影图像的处理和分析系统。国内已经有关于数字血管造影设备的专利文献报导(数字血管造影设备 CN1141156/株式会社岛津制作所(河合益；三浦祐介)-2006/05/ ),但未见其有获得心血管造影图像的分析系统。国内已经有关于增强数字减影血管造影图像的方法的专利文献报导(自适应增强数字减影血管造影图像的方法CN 101051384/华中科技大学(桑农等)-2007/05/14)。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足之处，提供一种较低成本、使用方便的心血管造影图像分析系统，同时提供一种利用该系统对造影图像进行分析、识别的方法，解决分析心血管造影图像的问题。本发明的心血管造影图像分析系统包括C型臂造影机，图像采集卡，计算机以及图像分析软件。本发明提供的在介入手术过程中，从C型臂造影机中，通过图像采集卡实时采集造影图像到计算机中，通过图像分析软件进行分析的方法，其步骤为1)获取图像医生在介入手术过程中，需要在心血管内打入适量造影剂，然后将C 型臂造影机转到合适的角度，踩线之后获得造影图像，同时，利用图像采集卡，实时获取造影图像并将其数字化后传输至计算机。2)预处理图像根据在造影图像数据库内预先储存的处理流程，对图像进行预处理并增强。
3)标定图像根据导管在造影图像上的像素宽度和已知导管规格，对图像进行标定。4)分割图像对经过预处理与标定的图像进行分割，将待分析的目标与背景分离，由预处理过程提供分割所需的先验知识。5)测量图像对图像兴趣区进行测量，由所述心血管造影图像数据库提供需要测量的图像特征。本发明的有益效果是，提供一种结构简单，使用方便的实时造影图像分析系统，该系统可以广泛应用于介入手术中，为介入医生提供心血管图像的实时信息。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1为本方法获取图像的流程图；图2为本方法图像分析系统进行分析的流程图；图3a为左冠状动脉(IXD)造影图像；图北为经过增强后的造影图像；图如为本方法标定图像的流程图；图4b为标定图像中的导管检测造影图像；图如为标定图像中的导管检测造影图像截图；图4d为检测到的导管图像；图五a为本方法血管分割后的二值图像；图五b为本方法血管分割的造影图像截图；图五c为本方法血管轮廓分割的血管轮廓；图6a为本方法血管测量的中心线；图6b为本方法血管测量的血管直径连接线段；
具体实施例方式1. C型臂造影机C型臂造影机采用飞利浦医疗系统生产的htegriSAllura9/9双向C型臂心血管造影机，该造影机进行双向投照，基于CCD摄像系统的全数字化图像链，最快采集速度达60 度/秒，实现1024*10M的高分辨率高质量图像。我们通过图像采集卡，在术中实时采集该 C型臂造影机输出的心血管造影图像。2.图像采集卡图像采集卡采用北京嘉恒中自图像技术有限公司生产的0K_C20A图像采集卡，该图像采集卡基于PCI总线的彩色图像采集卡，适用于图像处理、工业监控和多媒体的压缩、 处理等研究开发和工程应用领域。该图像采集卡可提供丰富的接口函数，图像系统可以通过调用这些接口函数得到所需图像，同时可以对采集参数进行设置，需设置的参数如下1)视频输入采用标准PAL制信号(625行，50场/秒，色负载波4. 43MHz)。2)输入窗口 图像采集显示分辨率最大为768*576像素。幻输出窗口 本系统采用760*560像素，图像采集显示分辨率最大768X576。
4
4)色彩空间数字化后的图像格式是YUV :4:2:2，用户可以根据需要进行YUV-RGB 转换，本系统采用RGB :8:8:8格式。5)图像采集卡控制参数该图像采集卡包括视频源路，亮度，对比度，色调，色饱和度。3.心血管图像图像分析系统总体结构设计和分析方法1)对心血管图像进行增强本发明采用的是归一化后的多尺度下的Gabor滤波增强算法，具体实施如下二维Gabor基函数具有与大多数哺乳动物的视觉表皮简单系统的二维感受视野相似的物理性质，因此在图像分析领域，可以将图像中的信号按不同尺度，不同方向分解成多个通道，从而提取出具有方向和尺度信息的相关特征。Gabor函数定义为一个经过复数正弦函数调制的高斯函数H = g(x' , y' )exp(j2 π Fx')其中
权利要求
1.一种心血管造影图像分析系统，由C型臂造影机，图像采集卡，计算机以及图像分析软件组成。其特征在于在介入手术的过程中，利用C型臂造影机和图像采集卡，实时采集造影图像，通过计算机与图像分析软件进行分析，指导医生。
2.按权利要求1所述的心血管造影图像分析系统，其特征是所述图像分析系统包括图像获取、图像预处理、图像分割，在图像分析的基础上实现对心血管造影图像的相关计算与测量。
3.一种采用权利要求1所述的图像分析系统的心血管造影图像分析方法，其特征包括以下步骤1)获取图像医生在介入手术过程中，需要在心血管内打入适量造影剂，然后将C型臂造影机转到合适的角度，踩线之后获得造影图像，同时，我们利用图像采集卡，实时获取造影图像并将其数字化后传输至计算机。2)预处理图像根据在造影图像数据库内预先储存的处理流程，对图像进行预处理并增强。3)标定图像根据导管在造影图像上的像素宽度和已知导管规格，对图像进行标定。4)分割图像对经过预处理与标定的图像进行分割，将待分析的目标与背景分离，由预处理过程提供分割所需的先验知识。5)测量图像对图像兴趣区进行图像测量，由所述心血管造影图像数据库提供需要测量的图像特征.
4.按权利要求3所述的心血管造影图像分析方法，其特征是，所述的阈值分割方法采用的是二维自适应类间最大方差法。
5.按权利要求3所述的心血管造影图像分析方法，其特征是，所述的预处理增强图像方法采用的归一化后的多尺度下的Gabor滤波增强算法。
6.按权利要求3所述的心血管造影图像分析方法，其特征是，所述的图像标定方法采用的是鼠标移动实时显示导管分割图像。
7.按权利要求3所述的心血管造影图像分析方法，其特征是，所述的图像分割交互方法采用的是手动在心血管造影图的近端和远端各确定一个点，图像系统自动分割出用户兴趣区的血管边界。
全文摘要
本发明涉及了一种医学图像分析系统和方法，具体而言涉及一种心血管造影图像分析系统。该图像分析系统由C型臂造影机，图像采集卡，计算机以及图像分析软件组成，其步骤包括获取图像，预处理图像，标定图像，分割图像，测量图像。本发明结构简单，工作效率高，可用于在介入手术中实时分析造影图像。
文档编号G06F19/00GK102346803SQ20101024449
公开日2012年2月8日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者戴政国, 易新, 随晓谛 申请人:北京集翔多维信息技术有限公司