[发明专利]一种颅内血管图像配准方法

说明书

本发明公开了一种颅内血管图像配准方法，包括：获取颅内血管待配准的若干个图像对，每个图像对包括一个亮血图像和一个增强黑血图像；对每个图像对中的亮血图像和增强黑血图像进行预处理，得到该图像对的第一亮血图像和第一黑血图像；选取预处理后的部分图像对作为测试图像对；对每个测试图像对中的第一亮血图像和第一黑血图像，采用基于互信息和图像金字塔的配准方法进行图像配准，得到配准后该测试图像对中第一亮血图像对应的旋转矩阵；获得所有测试图像对的旋转矩阵的均值；利用旋转矩阵的均值，对除测试图像对之外的、其余预处理后的图像对中的第一亮血图像进行坐标变换，完成图像配准。本发明方法可提高颅内血管图像的配准精度和配准速度。

技术领域

本发明属于图像处理领域，具体涉及一种颅内血管图像配准方法。

背景技术

在2019年6月，《柳叶刀》上发表的一篇论文深入分析了中国共34个省份的居民在近三十年间的死亡原因，经研究发现，高居中国人死亡原因第一位的是中风。中风又称为脑卒中，是由于颅内血管堵塞或发生破裂，影响血液正常流通，进而导致的梗死性疾病，如脑出血、脑梗等，如果治疗不及时，患者很可能发生死亡；而即使治疗及时，也有可能导致患者残疾。

目前临床上对于颅内血管病变程度与血管狭窄化程度的评估，通常使用基于管腔成像的方法，如数字减影血管造影术(Digital Subtraction Angiography,DSA)、CT血管成像(Computed Tomography Angiography,CTA)、磁共振血管成像(Magnetic ResonanceAngiography,MRA)以及高分辨率磁共振血管成像(High-Resolution Magnetic ResonanceAngiography,HRMRA)等。

颅内动脉血管与颈动脉和椎动脉相连，在脑底部形成环状结构，结构形态特殊，走形曲折，且管壁厚度极薄。通过磁共振血管成像技术(MRA或HRMRA)，能够清晰地描绘出颅内动脉血管的路径。根据磁共振图像中血液的亮暗程度，扫描序列可以分为亮血序列和黑血序列两种，亮血序列中的血液显示为亮色，周围组织为黑色；黑血序列中的血液显示为黑色，周围组织为亮色。亮血序列对应的亮血图像可以准确地描述血液状态，但由于管壁结构为低信号，不能清晰地观测到血管壁结构；黑血序列使用预饱和技术，消除血液的磁共振信号，激励血管壁结构来产生高信号，对应的黑血图像更有利于观测管壁结构。因此，医生一般是通过观察两种序列的图像，对颅内血管的病变位置以及病变程度进行综合判断。

但是黑血序列和亮血序列的扫描方向不同，导致最终的磁共振成像层面不同。因此，医生在观察这两种图像时，需要进行必要的空间想象来理解，这无疑加大了处理难度和处理时间，不利于医生简便、快速地得到诊断所需的综合信息。

发明内容

为了方便医生理解黑血序列和亮血序列对应的颅内血管图像，简便、快速地得到诊断所需的综合信息。本发明实施例提供了一种颅内血管图像配准方法。包括：

获取颅内血管待配准的若干个图像对，每个图像对包括一个亮血图像和一个增强黑血图像；

对每个图像对中的所述亮血图像和所述增强黑血图像进行预处理，得到该图像对的第一亮血图像和第一黑血图像；

选取预处理后的部分图像对作为测试图像对；

对每个测试图像对中的所述第一亮血图像和所述第一黑血图像，采用基于互信息和图像金字塔的配准方法进行图像配准，得到配准后该测试图像对中所述第一亮血图像对应的旋转矩阵；

获得所有测试图像对的旋转矩阵的均值；

利用所述旋转矩阵的均值，对除所述测试图像对之外的、其余预处理后的图像对中的所述第一亮血图像进行坐标变换，完成图像配准。

可选的，所述对每个图像对中的所述亮血图像和所述增强黑血图像进行预处理，得到该图像对的第一亮血图像和第一黑血图像，包括：