本发明涉及血管的检测成像建模技术，具体而言，涉及一种对血管进行三维成像的方法以及血管三维成像系统。
背景技术：
血管病变可以导致相应器官、组织的功能异常，需要进行诊断和治疗，血管自身的病变也可能需要进行诊断和治疗。血管形态学诊断作为其中一个主要的诊断方法，需要在诊断前依靠ct(computedtomography，电子计算机断层扫描)、mr(magneticresonance，磁共振)、血管造影或血管内窥镜等设备和方法进行检测和成像。对血管的检测和成像要求具备的两个基本条件是创伤小和误差小。特别地，对于血管的检测成像，还要求具备对血管三维成像包括内侧壁图像的观察能力。现有的血管检测和成像方法无法在满足两个基本条件的同时满足对血管三维成像包括内侧壁图像的成像需求。
技术实现要素：
本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种对血管进行三维成像的方法。
本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种血管三维成像系统。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
根据本发明的一个方面，提供一种对血管进行三维成像的方法，其中，该方法包括以下步骤：
a.利用ct血管造影术或mr血管造影术，采集血管的横切面二维图像；
b.利用图像处理软件，对采集到的二维图像中的关注区域进行分割和标记，所述关注区域至少包括异常区域；以及
c.利用图像转换软件，将分割和标记出的二维图像计算整合为血管的三维图像，所述三维图像至少包括血管的内侧壁图像。
根据本发明的其中一个实施方式，在所述步骤b中，所选取的二维图像的异常区域包括血管的扩张、狭窄、断裂、异常结构以及异物的至少其中之一。
根据本发明的其中一个实施方式，在所述步骤c中，所整合到的三维图像包括血管的扩张、狭窄、断裂、异常结构以及异物的至少其中之一。
根据本发明的其中一个实施方式，在所述步骤b中，所选取的二维图像的异常区域包括血管的分支的开口位置。
根据本发明的其中一个实施方式，在所述步骤c中，所整合到的三维图像包括对应于所述分支的开口位置的血管形态以及血管走形。
根据本发明的其中一个实施方式，在所述步骤b中，所选取的二维图像的异常区域包括血管的属支的开口位置。
根据本发明的其中一个实施方式，在所述步骤c中，所整合到的三维图像包括对应于所述属支的开口位置的血管形态以及血管走形。
根据本发明的其中一个实施方式，在所述步骤b中，利用图像处理软件对二维图像进行分割和标记的方式包括手动方式、自动方式以及具有人工智能特征的学习方式的至少其中之一。
根据本发明的其中一个实施方式，所述图像处理软件为itk-snap或者mimisc；和/或，所述图像转换软件为matlab或者mimisc。
根据本发明的另一个方面，提供一种血管三维成像系统，用于对血管进行三维成像。其中，所述血管三维成像系统包括图像采集模块、预处理模块、图像处理模块、图像转换模块以及显示和应用模块。所述图像采集模块用以接收或采集血管横切面的二维图像。所述预处理模块连接于所述图像采集模块，用以对所述二维图像进行预处理。所述图像处理模块连接于所述预处理模块，用以对经过预处理的所述二维图像中的关注区域进行分割和标记，所述关注区域至少包括异常区域。所述图像转换模块连接于所述图像处理模块，用以将分割和标记出的二维图像计算整合为血管的三维图像，所述三维图像至少包括血管的内侧壁图像。所述显示和应用模块连接于所述图像转换模块，以对所述三维图像进行显示和应用。
由上述技术方案可知，本发明提出的对血管进行三维成像的方法以及血管三维成像系统的优点和积极效果在于：
本发明提出的对血管进行三维成像的方法以及血管三维成像系统，通过采集cta(computedtomographyangiography，电子计算机断层扫描成像)或mra(magneticresonanceangiography，磁共振血管成像)的血管二维图像，利用图像处理软件对关注区域进行分割和标记，再利用图像转换软件计算整合出血管的包括其内侧壁图像在内的三维图像，据此能够模拟显示血管各个被关注区域的内侧壁三维图像，有助于进行相关分析。同时，由于本发明不需要在ct检查或mr检查之外增加其他检查，因而本发明相比于ct检查或mr检查不会产生额外的损伤。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
图1是根据一示例性实施方式示出的一种对血管进行三维成像的方法的流程图；
图2是根据一示例性实施方式示出的一种血管三维成像系统的系统示意图。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。
在对本发明的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性步骤和方法。应理解，可以使用步骤和方法的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行方法和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之间”、“前”、“后”等来描述本发明的不同示例性步骤和方法，但是这些术语用于本文中仅出于方便。本说明书中的任何内容都不应理解为需要特定步骤才落入本发明的范围内。
对血管进行三维成像的方法实施方式
参阅图1，图1中代表性地示出了能够体现本发明的原理的对血管进行三维成像的方法的流程图。在该示例性实施方式中，本发明提出的对血管进行三维成像的方法是以人体血管为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将该方法应用于其他种类对象的三维成像，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的对血管进行三维成像的方法的原理的范围内。
如图1所示，在本实施方式中，本发明提出的对血管进行三维成像的方法主要包括以下步骤：
a.利用ct血管造影术或mr血管造影术，采集血管的横切面二维图像；
b.利用图像处理软件，对采集到的二维图像中的关注区域进行分割和标记，关注区域至少包括异常区域；以及
c.利用图像转换软件，将分割和标记出的二维图像计算整合为血管的三维图像，三维图像至少包括血管的内侧壁图像。
其中，在本实施方式中，对于步骤b，图像处理软件选取的二维图像的异常区域主要包括血管的扩张、狭窄、断裂、异常结构(例如血管夹层)以及异物的至少其中之一。
承上，基于上述步骤b中的异常区域的多种可能情况，在本实施方式中，对于步骤c，图像转换软件整合到的三维图像主要包括血管的扩张、狭窄、断裂、异常结构以及异物的至少其中之一。
进一步地，在本实施方式中，对于步骤b，图像处理软件选取的二维图像的异常区域还可包括血管的分支的开口位置。相应地，对于步骤c，图像转换软件整合到的三维图像还可包括对应于分支的开口位置的血管形态以及血管走形。
进一步地，在本实施方式中，对于步骤b，图像处理软件选取的二维图像的异常区域还可包括血管的属支的开口位置。相应地，对于步骤c，图像转换软件整合到的三维图像还可包括对应于属支的开口位置的血管形态以及血管走形。
在本实施方式中，对于步骤b，利用图像处理软件对二维图像进行分割和标记的方式可以包括手动方式、自动方式以及具有人工智能特征的学习方式的至少其中之一。
较佳地，在本实施方式中，图像处理软件可以优选为itk-snap或者mimisc。再者，图像转换软件可以优选为matlab或者mimisc。
再者，在本实施方式中，本发明提出的对血管进行三维成像的方法还可包括：d.预处理的步骤。其中，该步骤d可以介于步骤a与步骤b之间。具体而言，步骤d是指对步骤a中采集到的二维图像进行预处理。在本实施方式中，对二维图像的预处理至少可包括以下手段：对所采集的二维图像的文件格式进行处理而使各二维图像的文件格式保持一致，对二维图像尺寸进行预处理而使各二维图像的尺寸保持统一，或者对二维图像的成像位置仅预处理而使各二维图像的成像位置相互对准。当然，根据不同的成像需求，步骤d中的预处理手段亦可灵活调整。
在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的对血管进行三维成像的方法仅仅是能够采用本发明原理的许多种方法中的一个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的方法的任何步骤或方法的任何步骤之间的关联方式。
血管三维成像系统实施方式
参阅图2，图2中代表性地示出了能够体现本发明的原理的血管三维成像系统的系统示意图。在该示例性实施方式中，本发明提出的血管三维成像系统是以人体血管为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将该血管三维成像系统应用于其他种类对象的三维成像，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的血管三维成像系统的原理的范围内。
如图2所示，在本实施方式中，本发明提出的血管三维成像系统可以用于对血管进行三维成像。其中，该血管三维成像系统主要包括图像采集模块、预处理模块、图像处理模块、图像转换模块以及显示和应用模块。以下结合附图对本发明提出的血管三维成像系统的各主要组成部分的连接方式和功能关系进行详细说明。
如图2所示，在本实施方式中，图像采集模块可以优选为ct或者mr等设备，其能够采集血管横切面的二维图像。当然，图像采集模块亦可直接接收其他上游设备传送的图像信息，作为采集到的二维图像。
如图2所示，在本实施方式中，预处理模块连接于图像采集模块，其能够对图像采集模块采集到的二维图像进行预处理。具体而言，通过预处理模块对二维图像的预处理至少可包括以下手段：对所采集的二维图像的文件格式进行处理而使各二维图像的文件格式保持一致，对二维图像尺寸进行预处理而使各二维图像的尺寸保持统一，或者对二维图像的成像位置仅预处理而使各二维图像的成像位置相互对准。当然，根据不同的成像需求，预处理模块的预处理手段亦可灵活调整。其中，以图像采集模块采用ct机为例，该预处理模块可以是安装在计算机中的软件，且计算机可以直接连接或通过网络远程连接于ct机。
如图2所示，在本实施方式中，图像处理模块连接于预处理模块，其能够对经过预处理的二维图像中的关注区域进行分割和标记，且该关注区域至少包括异常区域。具体而言，以预处理模块是安装在计算机中的软件为例，该图像处理模块可以是安装在同一计算机(或另一计算机)中的另一软件，且计算机可以直接连接或通过网络远程连接于ct机或其他计算机。
进一步地，在本实施方式中，二维图像中的异常区域主要包括血管的扩张、狭窄、断裂、异常结构(例如血管夹层)以及异物的至少其中之一。另外，异常区域还可包括血管的分支或属支的开口位置。
进一步地，在本实施方式中，图像处理模块对二维图像进行分割和标记的方式可以包括手动方式、自动方式以及具有人工智能特征的学习方式的至少其中之一。
进一步地，在本实施方式中，图像处理模块所采用的软件可以优选为itk-snap或mimisc等软件。
如图2所示，在本实施方式中，图像转换模块连接于图像处理模块，其能够将分割和标记出的二维图像计算整合为血管的三维图像，且该三维图像至少包括血管的内侧壁图像。具体而言，以预处理模块和图像处理模块均是安装在计算机中的软件为例，该图像转换模块可以是安装在同一计算机(或另一计算机)中的另一软件，且计算机可以直接连接或通过网络远程连接于ct机或其他计算机。
进一步地，在本实施方式中，三维图像中的异常区域主要包括血管的扩张、狭窄、断裂、异常结构(例如血管夹层)以及异物的至少其中之一。另外，异常区域还可包括血管的分支或属支的开口位置。
进一步地，在本实施方式中，图像处理模块所采用的软件可以优选为matlab或mimisc等软件。
如图2所示，在本实施方式中，显示和应用模块连接于图像转换模块，其能够对图像转换模块计算整合得到的三维图像进行显示和应用。再者，显示和应用模块亦可同时连接于图像采集模块、预处理模块和图像处理模块，以对上述各模块的处理中间图像进行显示或应用。
在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的对血管进行三维成像的方法仅仅是能够采用本发明原理的许多种方法中的一个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的方法的任何步骤或方法的任何步骤之间的关联方式。
综上所述，本发明提出的对血管进行三维成像的方法以及血管三维成像系统，通过采集cta(computedtomographyangiography，电子计算机断层扫描成像)或mra(magneticresonanceangiography，磁共振血管成像)的血管二维图像，利用图像处理软件对关注区域进行分割和标记，再利用图像转换软件计算整合出血管的包括其内侧壁图像在内的三维图像，据此能够模拟显示血管各个被关注区域的内侧壁三维图像，有助于进行相关分析。同时，由于本发明不需要在ct检查或mr检查之外增加其他检查，因而本发明相比于ct检查或mr检查不会产生额外的损伤。
以上详细地描述和/或图示了本发明提出的方法的示例性实施方式。但本发明的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“该”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。。
虽然已根据不同的特定实施例对本发明提出的对血管进行三维成像的方法以及血管三维成像系统进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本发明的实施进行改动。