一种获取冠状动脉血管运动信息的方法

摘要

一种获取冠状动脉血管运动信息的方法，属医学检测技术领域，用于解决心脏运动信息获取的问题。其技术方案是：它是在完成X射线冠状动脉造影图像序列中各时刻主要血管分支骨架三维重建的基础上，采用一种基于弹性配准的三维运动估计方法，将血管骨架的运动估计转化为对连续时刻的骨架线进行匹配，计算出每个血管骨架点在心动周期中的运动向量和运动轨迹，根据估计出的各血管骨架点在图像序列中各时刻的运动向量，提取出冠状动脉在心动周期中的运动信息，包括整体和局部运动参数。本发明不仅提取血管运动信息的精度高，而且操作简便，工作效率高。

主权项

1、一种获取冠状动脉血管运动信息的方法，其特征是，它是在完成X射线冠脉造影图像序列中各时刻主要血管分支骨架三维重建的基础上，采用一种基于弹性配准的血管骨架三维运动估计方法，将血管骨架的运动估计转化为对连续时刻的骨架线进行匹配，计算出每个血管骨架点在心动周期中的运动向量和运动轨迹，根据估计出的各血管骨架点在各时刻的三维运动向量，提取出冠状动脉在心动周期中的整体和局部运动信息，具体步骤如下：a.采集两个角度的、覆盖一个或多个心动周期的X射线冠状动脉造影同步图像序列，对序列中各时刻的血管骨架进行三维重建，得到用连续B样条曲线表示的三维血管骨架序列；b.采用弹性配准的方法，将三维血管骨架序列中相邻时刻骨架的运动估计转化为对连续时刻骨架线的匹配，计算出各骨架点的运动向量：对3D B样条曲线表示的血管分支骨架进行均匀采样，得到序列中不同时刻骨架点的有序集合{si|si(m)＝[xi(m)，yi(m)，zi(m)]，(m＝0，1，...，Mi-1；i＝1，2，...，T)}，并通过使匹配误差函数$C(m-1,n^{\prime },m,n)=\underset{m=1}{\overset{M_i-1}{\Sigma }}(\alpha D_{\mathrm{disp}}+\beta D_{\mathrm{shape}}+{\mathrm{\gamma D}}_{\mathrm{index}})最小，找到si和si-1之间的最优匹配，从而得到三维运动场，其中，Mi是时刻i的血管骨架点数，T是图像序列的帧数，\alpha 、\beta 、\gamma 是权重因子，$ D_{\mathrm{disp}}=\left|\Delta \overrightarrow{d}\left(m\right)\right|,$ \Delta \overrightarrow{d}\left(m\right)=\overrightarrow{d}(m,n)-\overrightarrow{d}(m-1,n^{\prime }),$ \overrightarrow{d}(m,n)=s_i^n-s_{i-1}^m,$ \overrightarrow{d}(m-1,n^{\prime })=s_i^{n^{\prime }}-s_{i-1}^{m-1},si-1\; m\; 表示si-1中的第m个点，si\; n表示si中的第n个点，Dshape＝|\tau i(n)-\tau i-1(m)|+|\kappa i(n)-\kappa i-1(m)|，\kappa i(x)和\tau i(x)分别是曲线i在点x处的曲率和挠率，Dindex＝|n-n\prime |，n和n\prime 分别是si中与si-1\; m和si-1\; m-1相匹配的点的序号；c.根据估计出的各血管骨架点在图像序列中各时刻的运动向量，提取出包含在每个三维点对中的运动信息。$$$$$