[发明专利]多模态多对比度医学图像的快速曲面重建方法及存储介质

说明书

本发明公开了一种多模态多对比度医学图像的快速曲面重建方法及存储介质，该方法包括：导入多模态多对比度的图像；在所述图像中针对目标血管段选取两个相邻的点作为初始种子点；进行自动中心线搜索；搜索过程中以第一个初始种子点为起点，并以第二个初始种子点控制搜索方向，对目标血管段的中心线进行逐点搜索；对中心线进行平滑；对平滑后的中心线沿着用户自定义的方向进行扫描，得到曲面重建所需要的原始曲面；将原始曲面展开，得到曲面重建结果。该方法可快速地提取CT血管图像、MRI亮血图像、MRI黑血图像等多对比图像的中心线。此外该方法采用一种新的数数据结构显示二维平面图像，避免曲面图像的重采样失真。

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，具体涉及一种多模态多对比度医学图像的快速曲面重建方法及存储介质。

背景技术

CT和核磁共振(MRI)均可对人体各个部位的血管进行三维高分辨率成像。然而，这些设备获取的血管图像对比度差异很大。如CT血管成像一般需要注射造影剂，血管和骨骼呈高信号，肌肉脂肪等呈低信号；MRI根据不同的临床需求，使用不同的扫描序列，血管相对周围的脂肪、肌肉等背景组织可能呈高信号(亮血图像)，也可能呈低信号(黑血图像)。

曲面重建可实现在一个二维平面内完整显示单支或多支血管的纵向剖面图，是目前最常用的血管显示方法之一。曲面重建图像质量的好坏，主要包括两个方面:1)血管中心线提取。若血管中心线不准确，对于直径较小的血管如颅内动脉等，极容易导致曲面重建结果出现假阳性的血管狭窄，造成影像判读失误。针对上述不同模态不同对比度的图像，手动提取血管中心线方案适用性最广，但是十分繁琐、耗时，并且很难确保位于血管中心，尤其是对于小血管。目前主流的自动或半自动中心线提取方案大多局限于单一对比度图像(如高信号CT或MRI血管图像)，缺乏普适性。另一种类别的自动或半自动提取方案则先分割出感兴趣区域的血管，然后针对二值化的血管图像进行中心线提取。然而，血管的自动分割复杂，对图像质量要求较高，操作耗时而且准确率很难得到保证，易导致提取的中心线不全或不准。2)曲面投影。曲面重建的结果需要在一个二维的平面进行显示，如何无损地将曲面的图像展开至二维平面也是十分重要的一个步骤。传统的曲面重建方案是将曲面上的像素点进行重采样拟合，使得展开后的二维平面内的数据在水平(x)和垂直(y)坐标轴方向的间隔为固定值(分别称为column spacing,row spacing)，然而重采样会导致图像质量下降。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种多模态多对比度医学图像的快速曲面重建方法及存储介质，其通过采用自动的中线搜索方法以及新的图像重建方法解决了现有技术中图像重建算法通用性差、重建后图像质量不佳的问题。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种多模态多对比度医学图像的快速曲面重建方法，其包括：

(S1)导入多模态多对比度的图像；

(S2)在所述图像中针对目标血管段选取两个相邻的点作为初始种子点；

(S3)进行自动中心线搜索；搜索过程中以第一个初始种子点为起点，并以第二个初始种子点控制搜索方向，对所述目标血管段的中心线进行逐点搜索；

(S4)中心线平滑；对步骤(S3)中搜索得到的中心线进行三阶贝塞尔拟合或样条插值拟合；

(S5)对平滑后的中心线沿着用户自定义的方向进行扫描，得到曲面重建所需要的原始曲面；将原始曲面展开，得到曲面重建结果。

本发明的进一步改进在于：导入的多模态多对比度的图像为CT亮血图像、MRI亮血图像、MRI黑血图像中的任意一种。

本发明的进一步改进在于：步骤(S3)中，中心线点x_i+1的搜索过程包括：