多分支感兴趣血管段的最佳视角优化方法

摘要

本发明公开了一种多分支感兴趣血管段的最佳视角优化方法，属于冠脉树造影技术领域。本方法包括如下步骤：一，使用流向跟踪法选取感兴趣血管段，并计算其真实狭窄率；二，获取使感兴趣血管段投影缩短率小于设定阈值的投影角度范围A；三，以A内角度对感兴趣血管段作二维投影，计算狭窄率值；四，选择与真实狭窄率的差在设定阈值范围内的狭窄率值，其对应投影角度范围B；五，在B内，找到感兴趣血管段与其他血管段的二维投影的重叠区域小于一定阈值时所对应投影角度范围C；六，获得能将感兴趣血管段分支有效分开的超平面；在C内，选择投影方向正交于超平面的法向量的最优投影角度。本方法所获得的最优投影角度可用于多分支感兴趣血管段的投影。

主权项

多分支感兴趣血管段的最佳视角优化方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，在冠脉树中，选取感兴趣血管段，得到多分支的感兴趣血管段，并计算感兴趣血管段的狭窄率，即为真实狭窄率；其中选取感兴趣血管段时采用流向跟踪的方法，该方法具体如下：步骤101、获取冠脉树的血管中心线骨架图像，在骨架图像上任意设置一个种子点，在血管中心线上找到与此种子点距离最近的像素点，并将其设为第一像素点；步骤102、在骨架图像上任意设置第二个种子点，并在血管中心线上找到与第二个种子点距离最近的像素点，将其设为第二像素点；步骤103、利用血管趋势流的方向性自动跟踪出第一像素点和第二像素点之间的血管段，并将其定义为感兴趣血管段的第一分支血管段；步骤104、在骨架图像上任意设置第三个种子点，并在血管中心线上找到与第三个种子点距离最近的像素点，将其设为第三像素点；步骤105、利用血管趋势流的方向性自动跟踪出第二像素点和第三像素点之间的血管段，并将其定义为感兴趣血管段的第二分支血管段；步骤106、以此类推，得到多个分支血管段组成感兴趣血管段；第二步，获取感兴趣血管段投影缩短率小于设定阈值的投影角度范围A；第三步，按照一定的步长在投影角度范围A内选取角度值，使用所选取的多个角度值作为投影角度，对感兴趣血管段进行二维投影，对应每一投影角度得到一个二维投影图像，针对每一个二维投影图像计算感兴趣血管段在其上的狭窄率值；第四步，对于第三步中所计算的多个狭窄率值，选择与真实狭窄率的差在设定阈值范围内的狭窄率值，将所选择的狭窄率值对应的角度范围定义为满足最大狭窄率的投影角度范围B；第五步，按照设定的步长在投影角度范围B内选取角度值，使用所选取的多个角度值作为投影角度，将冠脉树中的感兴趣血管段以及除感兴趣血管段之外的其它血管段分别进行二维投影，得到对应感兴趣血管段以及其他血管段在各个投影角度下的多个二维图像及对应投影坐标；将每一投影角度下的感兴趣血管段的投影坐标与其他血管段的投影坐标进行对比，计算二者的重叠区域，选取重叠区域小于一定阈值所对应的投影角度范围，并将其定义为满足最小投影遮盖的角度范围C；第六步，将感兴趣血管段按照其分支划分多个数据集；求得将该多个数据集有效分开的超平面；在第五步中获得的满足最小投影遮盖的角度范围C内，选择投影方向正交于所述超平面的法向量的投影角度，即为最优投影角度；所述超平面采用如下具体方法求得：定义两支分支血管段之间的超平面p(x)表达式为：p(x)＝w^Tx+b＝0其中，w为超平面的法向量，b为超平面到投影系统中感兴趣血管段中心坐标的距离；分别求超平面p(x)与两支分支血管段的距离d₁和d₂，并设置一个阈值γ，使平面到两支分支血管段的距离和(d₁+d₂)与两支分支血管段中心连线的距离d相差不超过该阈值γ，由此可获得分支血管段之间的超平面。