[发明专利]一种血管段终端节点与分支节点的获取方法

说明书

本发明属于医学图像处理技术邻域，特别涉及一种血管段终端节点与分支节点的获取方法，所述方法包括：分析骨架点邻域关系，得到骨架关系集合；削减伪骨架分支；分析骨架分支点，根据这些骨架分支节点的连通关系，当分支节点存在相邻关系时，则形成分支聚集；通过分支节点和连接边重建骨架关系，重复上述步骤直到分支节点的连接邻域数大于3或者分支节点数不再减少；本发明更好的构建骨架分支节点之间和其它骨架点的关联关系，为测量血管段长度和血管半径提供基础。

技术邻域

本发明属于医学图像处理技术领域，特别涉及一种血管段终端节点与分支节点的获取方法。

背景技术

近年来，随着计算机断层扫描(computed tomography，CT)、磁共振成像(magneticresonance imaging，MRI)、正电子发射断层成像(positron emission tomography，PET)等新型成像技术及设备的迅猛发展和普及，世界各地每天都会产生海量的研究影像，这使得利用研究影像进行器官、组织和血管分析成为当前研究热点之一。而血管的获取对于分析个体血管的研究具有重要的指导意义，通过对影像中结节的自动检测，正确分割出的血管结构可用于解析同区域肺组织结构的模糊性。

在低剂量影像中，除组织或器官情况较为复杂外，血管影像被成像和部分容积效应产生的大量噪声所影响。这使得血管和其它组织的对比度变低，以至于传统的影像血管分割方法难以获得好的分割结果。

目前，国内外诸多的学者多年来一直致力于各种医学影像分割算法的研究来实施对影像中血管的分割，虽然这些现有方法在特定条件下能够得到一定的肺分割效果。但由于血管具有多级分支结构，通常的分割方法分割出的血管树结构大都会丢失许多细小血管的分支，在低剂量影像中，血管与其它肺组织的对比度通常较低；而且受到影像中存在噪声的影响会使分割出的血管出现本应连通的血管枝出现了大量断裂或丢失的现象。因此，这样的分割方法难以获得完整的血管树结构，使其缺乏量化能力，不能提供具体血管长度和相应直径的参数信息。其根本原因在于缺乏对分割血管进行处理和分析的基础手段，并且大多的方法只提供定性的影像显示，对于具体的血管案例缺乏准确的骨架分析手段，并且由于血管骨架本身的离散性，难以准确确定血管的准确方向，因此难以得到较好的分析分割结果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种血管段终端节点与分支节点的获取方法，目的是为提高图像对血管分析与测量有效的方法提供基础。为基于图分析的骨架分析为血管的长度测量和管径测量提供了基础，由于其具有一定的数学基础和较好的实现手段，所以本方法具有广泛的应用前景。

本发明一种血管段关终端节点与分支节点的获取方法，如图1所示，包括：

S1、分析骨架点邻域关系，得到骨架关系集合；

S2、削减伪骨架分支；

S3、分析骨架分支节点S_b，根据这些骨架分支节点的连通关系，当分支节点存在相邻关系时，则形成分支聚集；

S4、通过分支节点和连接边重建骨架关系，重复S1、S2和S3直到分支节点的连接邻域数大于3或者分支节点数不再减少。

优选地，在步骤S1之前还包括步骤S0，如图2所示，将分割获得的血管根据血管的连通性进行噪声削减，包括：

根据邻域关系寻找连通体素，把血管体素分裂为几个部分；，

计算各连通体的大小，选择最大连通体即为连通血管；

把连通血管作为血管掩膜与中心骨架体素进行与乘，从而去掉骨架噪声；

对去掉骨架噪声的血管进行等方性插值，并记录各体素的大小，使用成熟的骨架化方法完成血管骨架。

进一步地，所述等方性插值包括：