[发明专利]医疗数据的三维曲面重建和优化方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种医疗数据的三维曲面重建和优化方法、系统及存储介质。方法是从三维点云数据获取中心线存储形成中心线树；遍历获得目标血管路径；处理获得曲面重建的目标轴，各观察视角朝向垂直目标轴；建立各观察视角的投影平面，目标血管路径投影至每一投影平面时，获取投影点，以二分处理方式规划处理投影点的空间距离；对投影点向正负方向辐射，创建曲面样本点，以固定空间顺序将曲面样本点处理，获得曲面重建结果。

技术领域

本发明属工程技术领域的一种医疗数据处理方法、系统及存储介质，涉及针对诸如电子计算机断层扫描（CT）影像，核磁共振影像（MRI）等的数字图像后处理分析，主要涉及针对医疗数据中的三维曲面重建和优化方法、系统及存储介质。

背景技术

在医疗图像数据中，其中比较典型的就是电子计算机断层扫描（CT）影像，核磁共振影像（MRI）等数字图像，诸如胸腔，腹腔，脑部，四肢的病症诊断，基于CT与核磁等的数字图像普遍性的应用与临床诊断的过程中，对此首要的考验就是数字图像呈现的人体组织成像效果。图像质量受限于拍摄设备的精度，目前国内三甲医院普遍性CT分辨率达到512*512的精度，但由于基础拍摄技术发展缓慢，目前在临床应用方面提供给医生观察的数字图像后处理技术中，MPR（三视图技术）与CPR（三维曲面重建）技术得到了大量应用，其中CPR以其独特的在任意曲面内的三维重建技术，被广泛应用于针对血管或细小官腔图像重建技术的应用中。

在传统CPR中，由于发展较早，其受限制于本身的图像分辨率，以及其应用的层面，CPR的效果并不显著，但近年来中国心血管病患率大幅增加，并且医疗后处理软件发展迅猛，针对CPR的技术应用逐渐增多，尤其在血管三维重建中大量应用。目前CPR在细小的血管中，由于血管的弯曲程度比较严重，并且血管体积小，形态狭长，不利于三维重建，非常容易在某些特定区域产生不同程度的伪影。

所以现有技术的一个突出的问题是，如何最大化消除图像的伪影，使得图像取得更好的效果。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明所提供了一种医疗数据的三维曲面重建和优化方法、系统及存储介质，能够针对细小血管中在血管的弯曲强烈、血管体积小、形态狭长情况下能够实现准确快速有效的三维重建，并且消除了伪影。

本发明采用的技术方案是：

一、一种医疗数据的三维曲面重建和优化方法，包括以下步骤：

1）首先从血管的三维点云数据获取血管的中心线，以树的形式存储形成中心线树；遍历中心线树，输出当前位置所在血管的由血管出口到血管入口之间的唯一路径，并作为曲面重建的目标血管路径；

所述的中心线树中，以中心线上的中心点为节点，每个节点代表了血管上的一个中心点，以根节点为血管的入口，子节点所在血管为是父节点的所在血管的分支。

2）接着处理获得曲面重建的目标轴，目标轴作为目标血管路径下不同观察视角的CPR目标轴，各个观察视角均与目标轴垂直且朝向目标轴；

3）然后建立各个观察视角下各自的投影平面，将目标血管路径投影至每一投影平面时，目标血管路径在投影平面上投影获得投影点，并且以二分处理方式规划处理投影点的空间距离；

4）最后以每一个投影点以投影平面法方向的正负方向辐射，用以创建CPR的曲面样本点，将所有曲面样本点组成的曲面平铺生成最终的曲面重建结果，其形式为二维图片，二维图片的行顺序遵循入口到出口顺序，二维图片的列顺序遵循投影点生成的顺序排列。

所述步骤1）具体为：将血管的三维点云数据进行三维收缩，收缩成若干单联通的散点作为中心线上的中心点，从血管的入口将各个中心点编码，将排列成若干父节点以及子节点组成的结构数组，以血管的入口到血管的出口之间的搜索到长度最长的一条由连续中心点构成的目标血管路径。