[发明专利]一种从肺部掩膜影像中分割肺血管装置

说明书

本发明公开了一种从肺部掩膜影像中分割肺血管的装置，包括计算模块，图像获取模块，图像融合模块，血管分割模块，血管位置确定模块和血管边缘优化模块；计算模块和图像获取模块相互电信号连接，图像获取模块用于获取肺部掩膜的影像，计算模块用于计算肺部掩膜影像中血管尺寸的范围，图像获取模块和图像融合模块相互电信号连接，图像融合模块用于将多个肺部掩膜影像进行影像融合，获取融合后的肺部融合影像。本发明的优点在于使细小血管的灰度分布均匀，血管与周围组织灰度对比明显，具有明显的灰度差异边界，提高肺血管提取的准确性，血管和相邻的骨骼、心室血液等其他组织在影像中的灰度值差异大，血管分割图像准确清晰。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种从肺部掩膜影像中分割肺血管装置。

背景技术

肺是人体的呼吸器官，也是人体重要的造血器官，肺位于胸腔的左右两侧且覆盖于心之上，血管在肺中的分布复杂，肺内包含多个血管分支，血管的管径在20微米至15毫米范围内，为了观察和了解血管的病变，通常采用数字影像设备对人体肺部的血管进行扫描，扫描得到的图像，往往需要进行血管分割，以便于医生进行进一步的血管分析和检测，医学影像中的血管分割主要基于图像中的灰度信息，尤其是灰度差异来完成，精确的肺血管分割需要经过计算机辅助检测与诊断来实现。

现有的肺血管分割装置在CT影像上因肺血管内部充满血液而总体上显示高密度影，灰度分布并不均匀，尤其细小血管部分的影响较大，血管与周围组织灰度相接近，没有明显的灰度差异或边界，肺血管周围充满粘液的气管、肺结节和一些高密病变都会干扰肺血管提取的准确性，血管和相邻的骨骼、心室血液等其他组织在影像中的灰度值非常接近，不容易分割，从而对医学影像中的血管分割带来了困难，可能发生血管分割失败的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从肺部掩膜影像中分割肺血管装置，从而使细小血管的灰度分布均匀，血管与周围组织灰度对比明显，具有明显的灰度差异边界，提高肺血管提取的准确性，血管和相邻的骨骼、心室血液等其他组织在影像中的灰度值差异大，血管分割图像准确清晰。

一种从肺部掩膜影像中分割肺血管的装置，包括计算模块，图像获取模块，图像融合模块，血管分割模块，血管位置确定模块和血管边缘优化模块；计算模块和图像获取模块相互电信号连接，图像获取模块用于获取肺部掩膜的影像，计算模块用于计算肺部掩膜影像中血管尺寸的范围，图像获取模块和图像融合模块相互电信号连接，图像融合模块用于将多个肺部掩膜影像进行影像融合，获取融合后的肺部融合影像，图像融合模块和血管分割模块相互电信号连接，血管分割模块用于将肺部融合影像中的血管位置进行分割获取血管图像，血管分割模块和血管位置确定模块相互电信号连接，血管位置确定模块用于确定血管图像中的血管位置，血管位置确定模块和血管边缘优化模块相互电信号连接，血管边缘优化模块用于将血管的边缘进行线性函数的拟合的优化处理。

分割肺血管装置设置有计算模块，计算模块用于计算肺部掩膜影像中血管尺寸的范围，图像融合模块用于将多个肺部掩膜影像进行影像融合，当肺血管内部充满血液而总体上显示高密度影，通过计算模块进行血管尺寸范围的分离，从而使细小血管的灰度分布均匀，血管与周围组织灰度对比明显，具有明显的灰度差异边界，提高肺血管提取的准确性，血管边缘优化模块用于将血管的边缘进行线性函数的拟合的优化处理，血管和相邻的骨骼、心室血液等其他组织在影像中的灰度值差异大，血管分割图像准确清晰。

进一步，计算模块包含血管尺寸计算单元、变化率计算单元、血流参数计算单元和血流阈值计算单元，血管尺寸计算单元通过函数的响应值计算肺部掩膜影像中血管尺寸的范围，并计算肺部掩膜影像中多个不同血管尺寸下的血管相似性函数的响应值，变化率计算单元将计算不同血管尺寸的直径变化率，计算不同血管分割位置处的变化率，变化率通过多个数学函数来表示，血流参数计算单元通过血管的尺寸和血管直径的变化率计算血流参数值，血流的参数值由血流的速度值计算得出，血流阈值计算单元将血流的速度值的函数进行求导数，通过导数定义血流的阈值，多个血管得出多个血流速度的阈值。