一种主动脉夹层假腔供血的检测方法及系统与流程

1.本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种主动脉夹层假腔供血的检测方法及系统。


背景技术：

2.在对主动脉的第一破口点安装覆膜支架支撑血管时，需要查清假腔终止点的供血状态，然而，目前仅靠医护人员的经验进行判断，因此对于假腔供血的判断准确率较低，主观性较强。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种主动脉夹层假腔供血的检测方法及系统。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
5.一种主动脉夹层假腔供血的检测方法，包括：
6.获取主动脉三维分割模型；
7.根据所述主动脉三维分割模型确定包含每个分支血管的分支截面中心的关键层，并确定每个所述关键层包含的真腔和/或假腔；
8.将同时包含真腔和假腔的目标关键层的主动脉向所述真腔和所述假腔的方向延伸，根据所述主动脉的延伸部分与所述真腔和所述假腔的相交区域确定真腔和假腔的供血情况。
9.本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：
10.一种主动脉夹层假腔供血的检测系统，包括：
11.获取单元，用于获取主动脉三维分割模型；
12.图像识别单元，用于根据所述主动脉三维分割模型确定包含每个分支血管的分支截面中心的关键层，并确定每个所述关键层包含的真腔和/或假腔；
13.图像处理单元，用于将同时包含真腔和假腔的目标关键层的主动脉向所述真腔和所述假腔的方向延伸，根据所述主动脉的延伸部分与所述真腔和所述假腔的相交区域确定真腔和假腔的供血情况。
14.本发明的有益效果是：本发明适用于主动脉夹层假腔供血的检测，通过图像处理技术对主动脉三维分割模型进行识别，然后通过图像扩张的方式预测主动脉与真腔和假腔的连通性，可获取主动脉真假腔及各个分支血管分割结果的起止位置和相关性，从而判断各个分支血管的供血来源，提高了假腔供血的判断准确率。
15.本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
16.图1为本发明检测方法的实施例提供的流程示意图；
17.图2为本发明检测方法的实施例提供的主动脉三维分割模型示意图；
18.图3为本发明检测方法的实施例提供的目标关键层示意图；
19.图4为本发明检测系统的实施例提供的结构框架示意图。
具体实施方式
20.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
21.如图1所示，为本发明检测方法的实施例提供的流程示意图，该检测方法用于主动脉夹层假腔供血的检测，包括：
22.s1，获取主动脉三维分割模型；
23.如图2所示，给出了一种示例性的主动脉三维分割模型示意图，应理解，实际的主动脉三维分割模型可以通过不同的颜色区分不同的部位，例如，红色代表主动脉壁，蓝色代表假腔，杏色代表真腔等，以便区分，图中未示出。
24.主动脉三维分割模型可以理解为由xy平面的多个图像层沿着z轴叠加而成的三维图像，每个xy平面都包含主动脉内部的结构。
25.应理解，为了便于后续的处理，获取的主动脉三维分割模型中，上半部分含有主动脉弓应位于上层。
26.s2，根据主动脉三维分割模型确定包含每个分支血管的分支截面中心的关键层，并确定每个关键层包含的真腔和/或假腔；
27.应理解，可以通过图像识别技术，从上到下依次处理主动脉三维分割模型的每个图像层。
28.分支截面指的是分支血管与主动脉壁的连接面，对于图2所示的主动脉三维分割模型而言，主动脉上的外表面上可以看出有分支血管，分支血管与主动脉之间呈一定角度连接，其分支截面相对于主动脉三维分割模型的xy平面而言，是一个呈一定角度的斜面，但是其中心点是确定的，此时可以将中心点所在的y轴方向上的图像层作为关键层。
29.以上识别过程可以基于图像处理技术实现，在此不再赘述。
30.s3，将同时包含真腔和假腔的目标关键层的主动脉向真腔和假腔的方向延伸，根据主动脉的延伸部分与真腔和假腔的相交区域确定真腔和假腔的供血情况。
31.如图3所示，给出了一种示例性的目标关键层示意图，目标关键层可以理解为xy平面的图像层，其包含主动脉的具体结构。
32.应理解，主动脉的延伸部分与真腔和假腔的相交区域可以反映主动脉真假腔及各个分支血管分割结果的起止位置和相关性，因此，可以据此确定真腔和假腔的供血情况。作为一种可能的示例，可以通过延伸部分与真腔和假腔的相交区域的面积大小确定供血情况，例如，将相交区域的面积大的一方作为主供血方。
33.具体地，延伸的方式可以为直接将主动脉图像向真腔和假腔的方向平移，也可以将主动脉图像进行扩张，向真腔和假腔的方向延伸。
34.以上识别过程可以基于图像处理技术实现，在此不再赘述。
35.本实施例适用于主动脉夹层假腔供血的检测，通过图像处理技术对主动脉三维分割模型进行识别，然后通过图像扩张的方式预测主动脉与真腔和假腔的连通性，可获取主动脉真假腔及各个分支血管分割结果的起止位置和相关性，从而判断各个分支血管的供血来源，提高了假腔供血的判断准确率。
36.可选地，在一些可能的实施方式中，获取主动脉三维分割模型之后，还包括：
37.将主动脉三维分割模型同时向x方向和y方向进行维度压缩，得到z方向上的xy平面的像素总值列表；
38.在像素总值列表的顶端取预设范围的像素总值求和，得到第一和值；
39.在像素总值列表的底端取预设范围的像素总值求和，得到第二和值；
40.判断第一和值和第二和值的大小，当第二和值大于第一和值时，将主动脉三维分割模型垂直翻转180度。
41.需要说明的是，向x方向和y方向进行维度压缩，可以理解为求取xy平面的像素值，背景的像素值可以设置为0，主动脉图形的像素值可以设置为非0，假设z方向由3个图像，那么可以从上之下分别求每个z轴的值对应的该层xy平面的像素值，得到像素总值列表。
42.例如，假设共有1000层图像层，即y方向的取值可以有1000个，那么可以取顶部前100个图像层的像素总值的和，作为第一和值，并取底部后100个图像层的像素总值的和，作为第二和值。由于主动脉的顶部含有主动脉弓，且主动脉下部分血管会逐渐变细，因此，第一和值应该大于第二和值，此时主动脉三维模型的方向是正确的，如果相反，则说明主动脉三维模型倒过来了，因此，需要垂直翻转180度，从而得到符合要求的主动脉三维模型。
43.需要说明的是，为了便于后续的处理，需要保证模型上半部分含有主动脉弓，通过上述处理，能够保证得到的主动脉模型是按照世界坐标排序的三维分割模型。
44.可选地，在一些可能的实施方式中，根据主动脉三维分割模型确定包含每个分支血管的分支截面中心的关键层，并确定每个关键层包含的真腔和/或假腔，具体包括：
45.将主动脉三维分割模型输入到预设的神经网络模型中，通过神经网络模型按照预设图层处理顺序依次处理主动脉三维分割模型，查找每个分支血管的分支截面的中心，将包含分支截面的中心的图层输出为关键层，并通过神经网络模型识别每个关键层中包含的真腔和/或假腔。
46.通过神经网络模型识别每个分支血管，以及包含的真腔和假腔的识别结果，具有识别准确率高，识别速度快的优点。
47.例如，可以预选获取批量的主动脉三维模型，然后对分支血管和真腔假腔进行标注作为训练集，将训练集输入到可以处理三维图像的神经网络中，对神经网络模型进行训练，从而得到可以识别分支血管、真腔和假腔的神经网络模型。
48.可选地，在一些可能的实施方式中，将同时包含真腔和假腔的目标关键层的主动脉向真腔和假腔的方向延伸，根据主动脉的延伸部分与真腔和假腔的相交区域确定真腔和假腔的供血情况，具体包括：
49.将同时包含真腔和假腔的目标关键层的主动脉沿着与真腔和假腔的相邻面的垂直方向延伸；
50.当主动脉的延伸部分与真腔和假腔的相交区域的像素值达到第一预设值时，判断主动脉的延伸部分与真腔和假腔的相交区域的比例；
51.当占比较小的一方的相交区域的像素值小于第二预设值时，则确定占比较大的一方为单一供血；
52.当占比较小的一方的相交区域的像素值不小于第二预设值时，则确定占比较大的一方为主供血。
53.应理解，第一预设值和第二预设值可以根据实际需求设置，第一预设值大于第二预设值。
54.具体地，主动脉的图形向着真腔和假腔延伸，此时主动脉的图形会与真腔和假腔的边界接触，随着延伸的进行，主动脉的图形会在与真腔和假腔的边界形成相互接触的相交区域，此时，可以将互相接触的像素作为相交区域，即相交区域为成曲线的双列像素，可以统计相交区域的像素值，当达到第一预设值时，延伸停止，此时，可能出现3种情况，即主动脉的延伸部分仅与真腔接触、主动脉的延伸部分仅与假腔接触和主动脉的延伸部分同时与真腔和假腔接触。
55.当主动脉的延伸部分同时与真腔和假腔接触时，存在主动脉的延伸部分与真腔的相交区域以及主动脉的延伸部分与假腔的相交区域，通过对比这两个相交区域的像素值，就可以将像素值较大的一方作为主供血方。
56.需要说明的是，以真腔为例，当延伸部分与真腔的相交区域很小时，由于图像处理可能存在误差，因此可以认为是假腔单一供血。此时可以通过设置第二预设值，当相交区域主要是与假腔相交，真腔的相交区域的像素值小于第二预设值，那么可以认为是假腔单一供血。
57.如果真腔的相交区域的像素值不小于第二预设值，那么说明真腔与主动脉也部分连通，那么可以认为是假腔主供血。
58.通过以上方案，能够准确地识别出真腔和假腔的供血情况。
59.可选地，在一些可能的实施方式中，还包括：
60.对于仅包含真腔或假腔的关键层，确定其对应的分支血管为真腔或假腔单一供血。
61.可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施方式中的部分或全部。
62.如图4所示，为本发明检测系统的实施例提供的结构框架示意图，该检测系统用于主动脉夹层假腔供血的检测，包括：
63.获取单元10，用于获取主动脉三维分割模型；
64.图像识别单元20，用于根据主动脉三维分割模型确定包含每个分支血管的分支截面中心的关键层，并确定每个关键层包含的真腔和/或假腔；
65.图像处理单元30，用于将同时包含真腔和假腔的目标关键层的主动脉向真腔和假腔的方向延伸，根据主动脉的延伸部分与真腔和假腔的相交区域确定真腔和假腔的供血情况。
66.本实施例适用于主动脉夹层假腔供血的检测，通过图像处理技术对主动脉三维分割模型进行识别，然后通过图像扩张的方式预测主动脉与真腔和假腔的连通性，可获取主动脉真假腔及各个分支血管分割结果的起止位置和相关性，从而判断各个分支血管的供血来源，提高了假腔供血的判断准确率。
67.可选地，在一些可能的实施方式中，获取单元10还用于将主动脉三维分割模型同
时向x方向和y方向进行维度压缩，得到z方向上的xy平面的像素总值列表；
68.在像素总值列表的顶端取预设范围的像素总值求和，得到第一和值；
69.在像素总值列表的底端取预设范围的像素总值求和，得到第二和值；
70.判断第一和值和第二和值的大小，当第二和值大于第一和值时，将主动脉三维分割模型垂直翻转180度。
71.可选地，在一些可能的实施方式中，图像识别单元20具体用于将主动脉三维分割模型输入到预设的神经网络模型中，通过神经网络模型按照预设图层处理顺序依次处理主动脉三维分割模型，查找每个分支血管的分支截面的中心，将包含分支截面的中心的图层输出为关键层，并通过神经网络模型识别每个关键层中包含的真腔和/或假腔。
72.可选地，在一些可能的实施方式中，图像处理单元30具体用于将同时包含真腔和假腔的目标关键层的主动脉沿着与真腔和假腔的相邻面的垂直方向延伸；
73.当主动脉的延伸部分与真腔和假腔的相交区域的像素值达到第一预设值时，判断主动脉的延伸部分与真腔和假腔的相交区域的比例；
74.当占比较小的一方的相交区域的像素值小于第二预设值时，则确定占比较大的一方为单一供血；
75.当占比较小的一方的相交区域的像素值不小于第二预设值时，则确定占比较大的一方为主供血。
76.可选地，在一些可能的实施方式中，图像处理单元30还用于对于仅包含真腔或假腔的关键层，确定其对应的分支血管为真腔或假腔单一供血。
77.可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施方式中的部分或全部。
78.需要说明的是，上述各实施方式是与在先方法实施例对应的产品实施例，对于产品实施方式的说明可以参考上述各方法实施方式中的对应说明，在此不再赘述。
79.读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
80.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，步骤的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个步骤可以结合或者可以集成到另一个步骤，或一些特征可以忽略，或不执行。
81.上述方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
onlymemory)、随机存取
存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
82.以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。