[发明专利]一种全自动CT图像冠状动脉钙化分数计算方法

权利要求书

1.一种全自动CT图像冠状动脉钙化分数计算方法，其特征在于：利用同一病人的CT图像和注射造影剂增强的CT造影图像自动分割CT图像中的冠状动脉钙化点，并利用钙化点分割结果计算钙化分数，具体包括顺序执行的以下步骤：

步骤(1)、分割CT造影图像中的主动脉及心脏；

步骤(2)、提取CT造影图像中的冠状动脉血管中轴线并对其进行分割；

步骤(3)、将同一病人的CT图像和CT造影图像进行配准从而获得形变参数，然后利用获得的形变参数将步骤(1)和步骤(2)中分割出来的主动脉、心脏以及冠状动脉血管中轴线进行形变后映射到CT图像中，生成用于冠状动脉钙化点检测的感兴趣区域；

步骤(4)、在用于冠状动脉钙化点检测的感兴趣区域内获取冠状动脉钙化点检测结果并计算冠状动脉钙化分数。

2.根据权利要求1所述的全自动CT图像冠状动脉钙化分数计算方法，其特征在于：所述步骤(1)采用基于多模板图像配准的分割算法，具体包括以下步骤：

步骤(11)、将CT造影图像与专家库中的N个模板图像分别进行图像配准，获得形变参数；

步骤(12)、利用步骤(11)获得的形变参数，将N个参考图像模板图像上的心脏和主动脉二者的专家分割结果形变后都映射到CT造影图像上；

步骤(13)、将步骤(12)所得到的映射后的CT造影图像上的N个心脏及主动脉的形变结果分别各自合并，获得CT造影图像中心脏及主动脉的最终分割结果。

3.根据权利要求1所述的全自动CT图像冠状动脉钙化分数计算方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括以下步骤：

步骤(21)、利用冠状动脉血管中轴线提取算法提取CT造影图像中的冠状动脉血管中轴线，并利用形态学膨胀算子进行膨胀获得冠状动脉区域的掩膜图像；

步骤(22)、对步骤(21)获得的冠状动脉血管中轴线根据其解剖名称进行命名并分割成不同的冠状动脉主要分支，然后将掩膜图像中对应于不同冠状动脉主要分支的区域设为不同数值。

4.根据权利要求1所述的全自动CT图像冠状动脉钙化分数计算方法，其特征在于：所述步骤(3)具体包括以下步骤：

步骤(31)、将同一病人的CT图像和CT造影图像进行图像配准，获得形变参数；

步骤(32)、利用步骤(31)中获得的形变参数，将步骤(1)中获得的CT造影图像中心脏与主动脉二者的分割结果以及步骤(2)中获得的冠状动脉血管中轴线的分割结果都进行形变后映射到CT图像上生成用于钙化点检测的感兴趣区域M_ROI＝M_H∩M_C-M_A，其中M_H、M_A和M_C分别表示形变后的心脏、主动脉及冠状动脉的区域。

5.根据权利要求1所述的全自动CT图像冠状动脉钙化分数计算方法，其特征在于：所述步骤(4)具体包括以下步骤：

步骤(41)、首先利用阈值和连通域分析算法，将CT图像中CT值大于130HU、体积小于600像素、且位于M_ROI内的像素点筛选出来作为可能的冠状动脉钙化点；

步骤(42)、计算步骤(41)中筛选出的可能的冠状动脉钙化点区域特征，根据计算得到的特征向量，利用分类器对这些可能的冠状动脉钙化点进行分类，得到最终的钙化点分割结果，并根据该结果计算钙化分数。

6.根据权利要求2所述的全自动CT图像冠状动脉钙化分数计算方法，其特征在于：步骤(13)中采用多数投票原则进行合并，对每个像素点都采用统计该像素点在N个形变结果中被确定为属于心脏或者是主动脉区域的次数，选择次数大于N/2次所对应的区域为该像素点最终所在的区域。

7.根据权利要求2或4所述的全自动CT图像冠状动脉钙化分数计算方法，其特征在于：所述图像配准首先采用仿射变换将图像初步对准，然后利用非刚体配准将图像进一步匹配。

8.根据权利要求3所述的全自动CT图像冠状动脉钙化分数计算方法，其特征在于：所述形态学膨胀算子采用球形膨胀核。