[发明专利]一种基于血管管状模型的肝血管三维重建及可视化方法

说明书

本发明提供了一种基于血管管状模型的肝血管三维重建及可视化方法，包括：S10:获取肝脏CT图像，调整窗宽窗位使得肝脏CT图像符合显示器设备的灰度级显示范围；S20:对符合显示器设备灰度级显示范围的肝脏CT图像进行去噪和图像增强的预处理；S30:根据预处理后的血管图像，利用基于Hessian矩阵和区域生长算法的分割方法来分割血管；S40:采用形态学方法来填补血管分割造成的空洞；S50:根据肝血管固有的特性使用三角网格面绘制和光线投射算法对血管进行体绘制来实现三维重建；S60:采用基于CT动态增强图像的计算机辅助肝脏血管可视化系统将三期图像序列进行可视化显示，本发明精确可靠的对肝脏血管进行分割及三维重建，可以较好的进行可视化化显示辅助医生确定肝脏状况。

技术领域

本发明涉及医学图像分析技术领域，尤其涉及到一种基于血管管状模型的肝血管三维重建及可视化方法。

背景技术

目前,对于血管疾病的诊断主要依赖于各种血管造影技术。随着介入放射学的发展，血管造影已经成为临床的一种重要的诊断方法，尤其在介入治疗中起着不可替代的作用。几种不同方式的血管造影成像模式主要有双面X射线(Bi-planeX-ray)/数字减影血管造影(DigitalSubtractionAngiographDSA)，磁共振血管造影(MagneticResonanceAngiography,MRA),CT血管造影(CTA)，超声血管造影，以及融合几种不同医学影像模式的血管造影技术。由于CT血管造影技术得到的血管图像清晰，能够给医生的诊断和术前准备提供了良好的参照，所以国内外大多采用这种方式进行血管疾病的观察和诊断。

在二维胸片和三维CT片上，肝肿瘤一般出现在肝血管区域。因此，肝肿瘤的诊断归结为对肝血管的癌结节的定位上面。传统的肝脏血管分割需要外科医生在每张肝脏切片上手动的划出血管区域，由于每组肝脏切片大约有200多张，如果以手工方式勾画血管不仅费时而且很容易出错。为了提高血管分割效率，有必要研究一种肝脏血管分割算法能自动的分割血管,然后再将分割的结果进行三维重建，使外科医生能快速定位肝肿瘤的位置，为顺利施行外科手术提供帮助。

综上所述，提供一种可精确可靠的对肝脏血管进行分割及三维重建，可以较好的进行可视化化显示辅助医生确定肝脏状况的基于血管管状模型的肝血管三维重建及可视化方法，是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种基于血管管状模型的肝血管三维重建及可视化方法，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于血管管状模型的肝血管三维重建及可视化方法，具体步骤包括：S10:获取肝脏CT图像，调整窗宽窗位使得肝脏CT图像符合显示器设备的灰度级显示范围；

S20:对符合显示器设备灰度级显示范围的肝脏CT图像进行去噪和图像增强的预处理；

S30:根据预处理后的血管图像，利用基于Hessian矩阵和区域生长算法的分割方法来分割血管；

S40:采用形态学方法来填补血管分割造成的空洞；

S50:根据肝血管固有的特性使用三角网格面绘制和光线投射算法对血管进行体绘制来实现三维重建；

S60:采用基于CT动态增强图像的计算机辅助肝脏血管可视化系统将肝动脉期、门静脉期和延迟期的三期图像序列进行可视化显示。

进一步地，获取肝脏CT图像由DICOM文件的形式存放，采用调整窗宽窗位的方法使得肝脏CT图像符合显示器设备的灰度级显示范围。

更进一步地，所述调整窗宽窗位的方法具体包括：读取DICOM的图像数据，若每抽样值位分配大于8，此时以字为单位存储图像数据的像素抽样值，通过高低字节交换、高位截取、重调整操作进行数据转换处理来显示DICOM图像。