4]在步骤S3中，针对平扫影像数据进行钙化斑块识别。在平扫下，钙化斑块的灰度值大于130HU，与骨骼灰度值一样。而周围的组织的灰度值都小于130HU，灰度值与高亮度钙化斑块I有明显区别(如图3所示)。进而发现和识别钙化斑块，生成钙化斑块的空间像素点集合；然后进入步骤S5 ;
[0045]按照如下规则将心脏的所有钙化斑块识别出来:
[0046](I)、坐标系中限定心脏区间，排除骨骼的干扰。
[0047](2)、寻找区间内所有CT值(按灰度值转换)大于130HU的像素点。
[0048](3)、按是否相邻对这些像素点进行分块。
[0049](4)、分块面积大于3个像素点(即该块至少包含3各像素点)的块标志为一个钙化斑块。
[0050]在三维坐标系中，四个像素点的钙化斑块(A1、A2、A3、A4)，如图4所示，示例如下:
[0051]针对个体差异，钙化斑块的CT阈值需要进行一些调整(在80-140HU之间)，未成年人的阈值低一些。如果针对冠心病患者，通常年龄偏大(50岁以上)，130HU是合理的阈值。
[0052]完成所有钙化斑块识别后进入步骤S5 ;
[0053]在步骤S4中，在增强CT影像上进行冠脉分割和重建三维冠脉模型。冠脉分割可以采用生长算法实现(见专利“一种冠脉三维图像分割方法”(申请号:201510363154.1)。
[0054]然后对生长完成的图像进行网格化处理，即把三维图像(像素点组成的空间图像)划分成很多小的单元(单元称为网格，形状可以是四面体，五面体，六面体，三棱柱等等)；网格的大小可以按所需的图像三维建模精确度进行定义，即如果对三维图像建模要求更高的精确度，可以使用更小的网格；基于目前CT扫描的精度和冠状动脉血管的直径，可以选择0.2mm或0.3mm左右边长的四面体或多面体；如图5所示。
[0055]然后进入步骤S5 ；
[0056]在步骤S5中，对钙化斑块和冠脉网格的两个三维空间进行校准，放在同一个坐标系中。一个具体的把钙化斑块放到冠脉网格坐标系中的方法如下:
[0057](I)、按步骤S2，钙化斑块的校准点Al、B1、Cl ;冠脉网格的校准点A2、B2、C2 ;如图
6所示。
[0058](2)、钙化斑块坐标系平移，使得Al的坐标转化成A2(即Al = A2);如图7所示。
[0059](3)、钙化斑块坐标系旋转，使得向量AlBl与A2B2重合；如图7所示。
[0060](4)、钙化斑块坐标系旋转(围绕A2B2)，使得向量AlCl与A2C2重合；如图7所示。
[0061]这样，就把钙化斑块中像素的坐标都转化到了冠脉网格的坐标系中。然后遍历钙化斑块中的像素，如果该像素在冠脉的某网格中，去除该网格。最后得到的网格即为去除钙化斑块的冠脉血流三维图像模型。进入步骤S6;
[0062]步骤S6，结束。
[0063]上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种冠脉三维重建中的钙化斑块去除方法，其特征在于:所述如图1所示，本发明的具体步骤为: 在步骤SI中，开始，进入步骤S2 ； 在步骤S2中，读取患者平扫CT和增强CT影像数据；在具体CT扫描时同时完成两种扫描或者分时段进行；分时段，要求两种扫描的体位和扫描角度是一致的；然后分别在影像数据上选择A、B、C三个校准点；校准点用来校准两个不同的影像数据到同一坐标空间中；校准点选择左冠入口、右冠入口和左冠第一个分叉点或其他分叉点； 所述校准点也可以选择其他点，能够形成三角形，独立标志一个三维坐标系即可；记录下校准点的坐标，对平扫CT和增强CT的三个校准点分别计为Al、B1、Cl和A2、B2、C2 ;用于步骤S5中坐标转换； 然后进入步骤S3和S4 ; 在步骤S3中，针对平扫影像数据进行钙化斑块识别；在平扫下，钙化斑块的灰度值大于130HU，与骨骼灰度值一样，而周围的组织的灰度值都小于130HU，灰度值与高亮度钙化斑块有明显区别，进而发现和识别钙化斑块，生成钙化斑块的空间像素点集合；然后进入步骤S5 ； 钙化斑块识别出来的要点为: (1)、坐标系中限定心脏区间，排除骨骼的干扰； (2)、寻找区间内所有CT值，按灰度值转换，大于130HU的像素点； (3)、按是否相邻对这些像素点进行分块； (4)、分块面积大于3个像素点的斑块标志为一个钙化斑块。 在三维坐标系中，四个像素点的钙化斑块分别标注为Al、A2、A3、A4 ; 针对个体差异，钙化斑块的CT阈值需要在80-140HU之间进行一些调整，未成年人的阈值低一些；冠心病患者，年龄50岁以上的，130HU是合理的阈值； 完成所有钙化斑块识别后进入步骤S5 ; 在步骤S4中，在增强CT影像上进行冠脉分割和重建三维冠脉模型； 然后对生长完成的图像进行网格化处理； 然后进入步骤S5 ; 在步骤S5中，对钙化斑块和冠脉网格的两个三维空间进行校准，放在同一个坐标系中；把钙化斑块放到冠脉网格坐标系中的方法如下: (1)、按步骤S2，钙化斑块的校准点Al、B1、Cl;冠脉网格的校准点A2、B2、C2 ； (2)、钙化斑块坐标系平移，使得Al的坐标转化成A2即Al= A2 ; (3)、钙化斑块坐标系旋转，使得向量AlBl与A2B2重合； (4)、钙化斑块坐标系旋转，围绕A2B2，使得向量AlCl与A2C2重合； 至此，把钙化斑块中像素的坐标都转化到了冠脉网格的坐标系中；然后遍历钙化斑块中的像素，如果该像素在冠脉的某网格中，去除该网格；最后得到的网格即为去除钙化斑块的冠脉血流三维图像模型； 进入步骤S6，结束。
【专利摘要】本发明公开了一种冠脉三维重建中的钙化斑块去除方法，本发明的具体步骤分为六步：在步骤S1中，开始，在步骤S2中，读取患者平扫CT和增强CT影像数据；在步骤S3中，针对平扫影像数据进行钙化斑块识别；在步骤S4中，在增强CT影像上进行冠脉分割和重建三维冠脉模型；在步骤S5中，对钙化斑块和冠脉网格的两个三维空间进行校准，放在同一个坐标系中；最后得到的网格即为去除钙化斑块的冠脉血流三维图像模型；进入步骤S6，结束。本发明通过对比平扫CT和增强CT，从而在增强CT的冠脉三维模型中去除平扫识别的钙化斑块，获得精确的冠脉三维血液形态模型；为临床的狭窄评估和流体力学的血液动力分析提供支持。
【IPC分类】G06T17/00, A61B6/03, G06T5/00
【公开号】CN105096270
【申请号】CN201510477351
【发明人】唐铁兵
【申请人】北京欣方悦医疗科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月7日