三维冠状动脉分析模型的构建方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机图像处理技术领域，特别涉及一种三维冠状动脉血管分析模型 的构建方法和系统。
【背景技术】
[0002] 心血管疾病，又称为循环系统疾病，是一系列涉及循环系统的疾病，心血管疾病主 要由于血管的狭窄问题而导致心脏的供血不足。病人如果出现心血管疾病，就会出现胸闷， 心悸，晕厥等症状，严重者还会出现心肌梗死。
[0003] 现有医学成像技术中，对于血管狭窄的检测还处于介入的动脉造影阶段，需要放 置传感器、压力导丝等到患者体内测量，其有创性无疑对病人的身体带来伤害，造成了病人 心理和生理的痛苦，增加了医疗成本并且增加了患者的死亡风险。
【发明内容】
[0004] 在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理 解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关 键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念， 以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0005] 本发明提供一种三维冠状动脉分析模型的构建方法和系统。
[0006] 本发明提供了一种三维冠状动脉分析模型的构建方法，包括：
[0007] 获得心脏的二维断层扫描图像；
[0008] 从所述心脏的二维断层扫描图像中提取冠状动脉血管的二维断层扫描图像；
[0009] 对所述冠状动脉血管的二维断层扫描图像进行三维重建，得到三维冠状动脉血管 模型；
[0010] 依据所述三维冠状动脉血管模型建立用于工程计算的三维冠状动脉分析模型。
[0011] 本发明还提供了一种三维冠状动脉分析模型的构建系统，包括：
[0012] 扫描模块，用于获得心脏的二维断层扫描图像；
[0013] 提取模块，用于从所述心脏的二维断层扫描图像中提取冠状动脉血管的二维断层 扫描图像；
[0014] 三维重建模块，用于对所述冠状动脉血管的二维断层扫描图像进行三维重建，得 到三维冠状动脉血管模型；
[0015] 模型构建模块，用于依据所述三维冠状动脉血管模型建立用于工程计算的三维冠 状动脉分析模型。
[0016] 与现有技术相比，本发明包括以下优点：
[0017] 本发明提供的三维冠状动脉分析模型的构建方法，通过断层扫描技术获得心脏的 二维断层扫描图像，属于非侵入性测量手段，因而不需要放置传感器、导丝等到患者体内测 量，从而减轻了病人心理和生理痛苦，降低了患者死亡风险和医疗成本。并且本发明基于心 脏的二维断层扫描图像，先从所述心脏的二维断层扫描图像中提取冠状动脉血管的二维断 层扫描图像，然后对冠状动脉血管的二维断层扫描图像进行三维重建，可以保证得到的三 维冠状动脉血管模型的准确性。最后依据所述三维冠状动脉血管模型建立三维冠状动脉分 析模型，不仅可以更好的再现血管本身的形状情况，而且可以用于工程科学计算，从而扩展 了工程计算在医学图像与诊断方面的应用，有着广阔的应用前景和具体的可操作性。
【附图说明】
[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本发明实施例提供的一种三维冠状动脉分析模型的构建方法的流程图；
[0020] 图2为本发明实施例提供的冠状动脉血管提取图；
[0021] 图3为本发明实施例提供的三维冠状动脉血管模型图；
[0022] 图4为本发明实施例提供的冠状动脉血管边界的二维断层扫描图像；
[0023] 图5为本发明实施例提供的根据图4三维重建后的三维模型；
[0024] 图6为本发明实施例提供的对三维冠状动脉分析模型进行网格划分后的示意图；
[0025] 图7为本发明实施例提供的另一种三维冠状动脉分析模型的构建方法的流程图；
[0026] 图8为本发明实施例提供的三维心脏模型图；
[0027] 图9为本发明实施例提供的冠状动脉提取的方法流程图；
[0028]图10为本发明实施例提供的一种三维冠状动脉分析模型的构建系统的结构框 图。
【具体实施方式】
[0029] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述 的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当 注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的 部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造 性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030] 实施例一：
[0031] 参照图1，是本发明实施例提供的一种三维冠状动脉分析模型的构建方法的流程 图，本实施例中一种三维冠状动脉分析模型的构建方法具体可以包括以下步骤：
[0032] 步骤100,获得心脏的二维断层扫描图像。本实施例中获取的是有心血管疾病症 状的病人的心脏的二维断层扫描图像，心血管疾病症状有胸闷，心悸、晕厥等。在本发明的 一种优选实施例中，所述步骤1〇〇获得心脏的二维断层扫描图像，可以包括：使用三维断层 扫描仪对有心血管疾病的症状的心脏部位进行三维断层扫描，得到心脏的二维断层扫描图 像。
[0033] 步骤101，从所述心脏的二维断层扫描图像中提取冠状动脉血管的二维断层扫描 图像。心脏的二维断层扫描图像除了包括冠状动脉血管之外，还包括周围组织等，本步骤旨 在从心脏的二维断层扫描图像中将冠状动脉血管提取出来，具体从心脏的每一层断层扫描 图像中提取冠状动脉血管。冠状动脉血管提取图如图2所示。
[0034] 步骤102,对冠状动脉血管的二维断层扫描图像进行三维重建，得到三维冠状动脉 血管模型。通过本步骤得到的三维冠状动脉血管模型是医学上的三维模型，只是三维呈现 冠状动脉血管，并不能用于工程计算。在本发明的一种优选实施例中，所述步骤102对冠状 动脉血管的二维断层扫描图像进行三维重建，得到三维冠状动脉血管模型，可以包括：采用 边缘生长法对冠状动脉血管的二维断层扫描图像进行三维重建，得到三维冠状动脉血管模 型，如图3所示。
[0035] 在本发明的一种优选实施例中，所述步骤102对冠状动脉血管的二维断层扫描图 像进行三维重建，得到三维冠状动脉血管模型之后，还包括：找出所述三维冠状动脉血管模 型中冠状动脉血管的中心线，并检查三维冠状动脉血管模型中是否包括支架或者斑块，如 果包括则去除所述支架