[发明专利]一种冠脉斑块分割方法及装置

权利要求书

1.一种冠脉斑块分割方法，其特征在于，包括以下步骤：

从心脏冠脉医学影像中提取冠脉血管掩膜，通过对所述冠脉血管掩膜进行腐蚀细化，得到冠脉血管中心线；

基于所述冠脉血管掩膜和冠脉血管中心线生成中心线距离热力图，热力图中数据点的值按着数据点与中心线的距离递减变化；

在所述医学影像上标注斑块，并区分钙化斑块和软斑，利用标注好的医学影像对斑块分割模型进行训练，训练时基于所述热力图调整模型权重参数；

将待检测心脏冠脉医学影像输入训练好的斑块分割模型，得到斑块分割图像及斑块类别：钙化斑块或软斑。

2.根据权利要求1所述的冠脉斑块分割方法，其特征在于，所述心脏冠脉医学影像为心脏冠脉增强数据，即CCTA图像。

3.根据权利要求1所述的冠脉斑块分割方法，其特征在于，所述方法还包括：沿着冠脉血管中心线上的点，以固定大小、固定步长的空间滑动窗口，在所述医学影像上采样得到基准图像块，利用标注过的基准图像块对斑块分割模型进行训练。

4.根据权利要求1所述的冠脉斑块分割方法，其特征在于，生成中心线距离热力图的方法包括：

在所述中心线上的每个中心点的法平面上，从所述中心点向外膨胀，直到所述法平面上的冠脉血管掩膜边界；各个数据点的值按着数据点与所述中心点的距离递减变化。

5.根据权利要求1所述的冠脉斑块分割方法，其特征在于，所述训练时基于所述热力图调整模型权重参数，具体调整公式如下：

w＝w_c-(w_c-w_b)×l/L

式中，w为与中心点距离为l的点的权重，w_c为中心点的权重，w_b为血管边界的权重，L为所述中心点与血管边界的距离，w_bw_c，0≤l≤L。

6.根据权利要求1所述的冠脉斑块分割方法，其特征在于，所述训练时基于所述热力图调整模型权重参数，具体调整公式如下：

α＝-ln(w_b/w_c)

式中，w为与中心点距离为l的点的权重，w_c为中心点的权重，w_b为血管边界的权重，L为所述中心点与血管边界的距离，w_bw_c，0≤l≤L。

7.一种冠脉斑块分割装置，其特征在于，包括：

中心线生成模块，用于从心脏冠脉医学影像中提取冠脉血管掩膜，通过对所述冠脉血管掩膜进行腐蚀细化，得到冠脉血管中心线；

热力图生成模块，用于基于所述冠脉血管掩膜和冠脉血管中心线生成中心线距离热力图，热力图中数据点的值按着数据点与中心线的距离递减变化；

模型训练模块，用于在所述医学影像上标注斑块，并区分钙化斑块和软斑，利用标注好的医学影像对斑块分割模型进行训练，训练时基于所述热力图调整模型权重参数；

斑块分割模块，用于将待检测心脏冠脉医学影像输入训练好的斑块分割模型，得到斑块分割图像及斑块类别：钙化斑块或软斑。

8.根据权利要求7所述的冠脉斑块分割装置，其特征在于，生成中心线距离热力图的方法包括：

在所述中心线上的每个中心点的法平面上，从所述中心点向外膨胀，直到所述法平面上的冠脉血管掩膜边界；各个数据点的值按着数据点与所述中心点的距离递减变化。

9.根据权利要求7所述的冠脉斑块分割装置，其特征在于，所述训练时基于所述热力图调整模型权重参数，具体调整公式如下：

w＝w_c-(w_c-w_b)×l/L

式中，w为与中心点距离为l的点的权重，w_c为中心点的权重，w_b为血管边界的权重，L为所述中心点与血管边界的距离，w_bw_c，0≤l≤L。

10.根据权利要求7所述的冠脉斑块分割装置，其特征在于，所述训练时基于所述热力图调整模型权重参数，具体调整公式如下：

α＝-ln(w_b/w_c)

式中，w为与中心点距离为l的点的权重，w_c为中心点的权重，w_b为血管边界的权重，L为所述中心点与血管边界的距离，w_bw_c，0≤l≤L。