血管中心线提取方法及装置、血管拉直方法及装置与流程

本申请涉及医学图像处理领域，具体涉及一种血管中心线提取方法及装置、血管拉直方法及装置、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术：

1、提取血管中心线是临床工作和产品研发中的核心基础工作，提取出的血管中心线能够用于血管建模、可视化分析以及介入手术导航，对后续血管疾病的诊断和治疗具有重大意义。因此，准确地提取出血管中心线十分重要。

2、然而，传统的血管中心线提取方法在面对血管迂曲或粘连等复杂情况时，无法准确地获取血管中心线。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供了一种血管中心线提取方法及装置、血管拉直方法及装置、电子设备和计算机可读存储介质，以解决在面对血管迂曲或粘连等复杂情况时无法准确地获取血管中心线的问题。

2、根据本申请实施例的第一方面，提供一种血管中心线提取方法，该方法包括：基于头颈部cta图像、头颈部cta图像的血管分段数据，确定多个目标血管区域各自的血管分割数据、血管骨架和区域cta图像；针对多个目标血管区域中每个目标血管区域，基于目标血管区域的区域cta图像中像素的ct值、目标血管区域的血管分割数据，确定血管骨架的起点和终点之间的最优路径；基于最优路径，确定目标血管区域对应的中线；融合目标血管区域的血管骨架和目标血管区域对应的中线，得到目标血管区域对应的血管中心线。

3、在一个实施例中，基于目标血管区域的区域cta图像中像素的ct值、目标血管区域的血管分割数据，确定血管骨架的起点和终点之间的最优路径，包括：确定血管分割数据对应的距离图，距离图用于表征血管分割数据中每个像素与血管分割数据对应的轮廓数据之间的距离；基于血管分割数据和区域cta图像中每个像素的ct值，对区域cta图像进行窗变换操作和权重映射操作，得到区域cta图像对应的权重图，权重图用于表征区域cta图像中每个像素的权重；对距离图和权重图进行逐像素加权，得到血管分割数据中每个像素对应的加权距离值，以确定目标血管区域对应的距离权重图；基于距离权重图，搜寻起点和终点之间的最优路径。

4、在一个实施例中，基于血管分割数据和区域cta图像中像素的ct值，对区域cta图像进行窗变换操作和权重映射操作，得到区域cta图像对应的权重图，包括：基于血管分割数据，确定窗宽参数和窗位参数；利用窗宽参数和窗位参数，对区域cta图像进行窗变换操作；在窗变换操作过程中，将区域cta图像中每个像素的ct值映射到预设权重阈值内，得到权重图。

5、在一个实施例中，基于距离权重图，搜寻起点和终点之间的最优路径，包括：选择起点和终点之间的血管分割数据对应的区域为可行域；基于距离权重图，利用迪杰斯特拉算法在可行域内，搜寻出总距离权重值最小的路径；确定总距离权重值最小的路径为最优路径。

6、在一个实施例中，基于头颈部cta图像、头颈部cta图像的血管分段数据，确定多个目标血管区域各自的血管分割数据、血管骨架和区域cta图像，包括：基于头颈部cta图像的血管分段数据，确定多个目标血管区域各自的血管分割数据；针对目标血管区域中每个目标血管区域，对目标血管区域的血管分割图像进行骨架提取操作，得到目标血管区域对应的血管骨架；基于目标血管区域的血管分割数据，从头颈部cta图像中选取目标血管区域的区域cta图像。

7、根据本申请实施例的第二方面，提供一种血管拉直方法，该方法包括：

8、确定多个目标血管区域各自对应的血管中心线，目标血管区域对应的血管中心线基于上述第一方面的血管中心线提取方法确定；针对目标血管区域中每

9、个目标血管区域，利用曲率平滑操作和标架平滑操作对血管中心线进行拉直5操作，得到目标血管区域对应的拉直图像。

10、根据本申请实施例的第三方面，提供一种血管中心线提取装置，该装置包括：第一确定模块，配置为基于头颈部cta图像、头颈部cta图像的血管分段数据，确定多个目标血管区域各自的血管分割数据、血管骨架和区域cta图像；第二确定模块，配置为针对多个目标血管区域中每个目标血管0区域，基于目标血管区域的区域cta图像中像素的ct值、目标血管区域的血管分割数据，确定血管骨架的起点和终点之间的最优路径；第三确定模块，配置为基于最优路径确定目标血管区域的中线，得到目标血管区域对应的中线；融合模块，配置为融合血管骨架和中线，得到目标血管区域对应的血管中心线。

11、5根据本申请实施例的第四方面，提供一种血管拉直装置，该装置包括：

12、血管中心线确定模块，配置为确定多个目标血管区域各自对应的血管中心线，目标血管区域对应的血管中心线上述第一方面的血管中心线提取方法确定；拉直模块，配置为针对目标血管区域中每个目标血管区域，利用曲率平滑操

13、作和标架平滑操作对血管中心线进行拉直操作，得到目标血管区域对应的拉0直图像。

14、根据本申请实施例的第五方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，在存储器中存储有计算机程序指令，计算机程序指令在被处理器运行时使得处理器执行如上述第一方面或第二方面的方法。

15、根据本申请实施例的第六方面，提供一种计算机可读存储介质，计算机5可读存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令在被处理器运行时使得处理器执行如上述第一方面或第二方面的方法。

16、本申请实施例提供的血管中心线提取方法，通过基于目标血管区域的区域cta图像中像素的ct值、目标血管区域的血管分割数据，确定血管骨架的起点和终点之间的最优路径，基于最优路径确定目标血管区域的中线，并融合血管骨架和中线的方式，实现准确获得目标血管区域对应的血管中心线的目的。由于该提取方法中融合了基于骨架提取的血管骨架和最优路径确定的中线，能够有效缓解血管迂曲或粘连造成的中线偏移问题，从而实现得到更准确的血管中心线的目的，进而即使面对血管迂曲或粘连等复杂情况时，也能实现准确地获取血管中心线的目的。

技术特征：

1.一种血管中心线提取方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标血管区域的区域cta图像中像素的ct值、所述目标血管区域的血管分割数据，确定所述血管骨架的起点和终点之间的最优路径，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述血管分割数据和所述区域cta图像中像素的ct值，对所述区域cta图像进行窗变换操作和权重映射操作，得到所述区域cta图像对应的权重图，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述距离权重图，搜寻所述起点和所述终点之间的最优路径，包括：

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述基于头颈部cta图像、所述头颈部cta图像的血管分段数据，确定多个目标血管区域各自的血管分割数据、血管骨架和区域cta图像，包括：

6.一种血管拉直方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述利用曲率平滑操作和标架平滑操作对所述血管中心线进行拉直操作，得到所述目标血管区域对应的拉直图像，包括：

8.一种血管中心线提取装置，其特征在于，包括：

9.一种血管拉直装置，其特征在于，包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行如权利要求1至7任一项所述的方法。

技术总结
本申请提供了一种血管中心线提取方法及装置、血管拉直方法及装置、电子设备和计算机可读存储介质，涉及医学图像处理领域。该方法包括：基于头颈部CTA图像、头颈部CTA图像的血管分段数据，确定多个目标血管区域各自的血管分割数据、血管骨架和区域CTA图像；针对多个目标血管区域中每个目标血管区域，基于目标血管区域的区域CTA图像中像素的CT值、目标血管区域的血管分割数据，确定血管骨架的起点和终点之间的最优路径；基于最优路径确定目标血管区域的中线，得到目标血管区域对应的中线；融合目标血管区域的血管骨架和目标血管区域对应的中线，得到目标血管区域对应的血管中心线。该方法能够有效缓解中线偏移问题，从而得到更准确的血管中心线。

技术研发人员：刘俊,张欢,王少康,陈宽
受保护的技术使用者：推想医疗科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12