[发明专利]一种冠状动脉分割方法和装置

说明书

本发明提供一种冠状动脉分割方法和装置，所述方法包括如下步骤：(1)确定原始图像中主动脉的位置，并对原始图像进行增强滤波，得到增强滤波图像；(2)根据主动脉位置、原始图像以及增强滤波图像的灰度，得到左、右冠脉的起始区域；(3)基于至少一预设分割阈值分割增强滤波图像，获取预设阈值对应的候选区域，并根据该候选区域和左、右冠脉的起始区域，确定左、右冠脉的候选区域；(4)根据主动脉和左、右动脉候选区域的位置关系，分别对左、右冠脉候选区域进行筛选，筛选后和起始区域进行连接，得到所述左、右冠脉。本技术方案能完整、准确且自动地提取出左右冠脉，便于医生对心血管疾病等进行定性和定量的诊断和治疗。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种冠状动脉分割方法和装置。

背景技术

冠状动脉的分割在医学领域的各个方面都起到很大的作用，尤其是冠状动脉血管造影(CTA)对引起胸痛的心血管疾病具有良好的筛查作用，同时，CTA成像的后处理技术也能够对疾病进行准确的诊断和治疗，包括对疾病患病部位的定位，严重程度的评估，手术实时导航以及术后的跟踪评价等。而CTA图像后处理的关键技术之一就是把冠状动脉完整并准确地提取出来。

冠状动脉分割的现有方法主要分为三大类：全自动分割、半自动分割和人工交互式分割。全自动分割方法，如kitslaar方法(Kitslaar,P.,et al.,2008.Connectedcomponent and morpholgy based extraction of arterial centerlines of the heart(CocomoBeach).,The Midas Journal(2008))首先检测出升主动脉和整个心脏范围，然后在心脏范围内分割出候选的冠状动脉成分，从主动脉处开始用连接成分分析并对这些成分进行区域增长，得到整个血管树的分割结果。但是，该方法准确性不够高，会连入一些非冠脉血管，而且对血管末端的分割识别能力不够强。

半自动分割方法需要较少的人工干预，每段血管可以给一个点作为输入，如基于知识的最短路径法和冠脉树形态重建法。人工交互式分割方法需要更多的人工干预，可以用一系列手动选取的点或一个点和一个阈值作为输入。但是，这两种方法需要一些人为干预，而且分割的准确性不高，有的冠脉血管不能分割出来。

无论哪类方法对冠脉根部的分割都有较好的结果，对细小分支的分割能力有限，而且综合已有方法的分割结果评价得出的结论是全自动分割的方法对冠脉提取的准确性更好，但是，这些全自动分割可能提取出很多非冠状动脉的血管点，从而在一定程度上影响分割结果。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种冠状动脉分割方法和装置，能完整、准确且自动地提取出左右冠状动脉，便于医生对心血管疾病等进行定性和定量的诊断和治疗。

为了解决上述问题，本发明提供了一种冠状动脉分割方法，包括如下步骤：

(1)确定原始图像中主动脉的位置，并对所述原始图像进行增强滤波，得到增强滤波图像；

(2)根据所述主动脉的位置、所述原始图像及所述增强滤波图像的灰度，确定左、右冠状动脉的起始区域；

(3)基于至少一预设分割阈值分割所述增强滤波图像，获取所述预设分割阈值对应的候选区域，并根据所述预设分割阈值对应的候选区域和所述左、右冠状动脉的起始区域，确定所述左、右冠状动脉的候选区域；

(4)根据所述主动脉和所述左、右冠状动脉候选区域的位置关系，分别对所述左、右冠状动脉候选区域进行筛选，得到所述左、右冠状动脉的保留候选区域，并将所述保留候选区域和起始区域进行连接，得到所述左、右冠状动脉。

上述一种冠状动脉分割方法，优选地，得到所述左、右冠状动脉的起始区域的过程包括：

(1)将所述主动脉的轮廓向外扩大m毫米，与所述主动脉之间形成环状结构；