技術領域

本發明涉及醫學圖像的處理，特別是涉及一種利用CT圖像生成冠脈全景圖的方法及系統。

背景技術

當前，為了獲取醫學圖像，大量利用了X射線斷層掃描技術(computed tomography,CT)系統，利用該系統可獲得多切片的CT圖像數據。

在現有技術中，醫生通常利用由病人心臟的多切片CT圖像數據形成的如圖7所示的病人的3D冠脈圖進行冠脈病的診斷，以獲取病人的冠脈情況。

然而，3D冠脈圖的缺點在于，無法將整個冠脈樹顯示在以心臟為背景的基面上，無法非常直觀地了解冠狀動脈的走行、分布和形態。

發明內容

本發明解決的技術問題在于，利用待分析心臟的CT圖像生成冠脈全景圖。

更進一步的，建立待分析心臟的CT圖像與標準全景模型之間的映射。進而在該標準全景模型上顯示整個冠脈樹，方便醫生更清晰直觀的查看冠脈樹。

本發明公開了一種利用CT圖像生成冠脈全景圖的方法，包括如下步驟：

步驟A、獲取標準心臟模型，該標準心臟模型區分為多個解剖區域；

步驟B、獲取全景模型；

步驟C、建立該標準心臟模型表面各點與該全景模型的表面各點的映射關系，將標準心臟模型表面各點映射到該全景模型的表面的對應位置，從而建立標準全景模型；

步驟D、將待分析心臟CT圖像與該標準心臟模型進行配準，使得配準后的待分析心臟CT圖像具有與該標準心臟模型相同的空間位置關系；

步驟E、根據配準后的待分析心臟CT圖像與該標準心臟模型的空間位置映射關系，以及，該標準心臟模型表面各點與該全景模型的表面各點的映射關系，將配準后的待分析心臟CT圖像映射到該標準全景模型上，從而獲得冠脈全景圖和/或待分析心臟的解剖區域區分圖。

該解剖區域包括左心房、右心房、左心室、右心室、心肌、升主動脈和肺動脈。

該步驟C中建立該標準心臟模型表面各點與該全景模型的表面各點的映射關系的步驟進一步包括：

步驟C1，將該標準心臟模型的表面進行網格劃分；

步驟C2，根據劃分得到的網格分布位置以及全景模型的表面的像素點的分布位置，建立該標準心臟模型的每個網格與該全景模型的表面的像素點的映射關系；

步驟C3，根據該映射關系，將標準心臟模型的每個網格的圖像，對應映射到該全景模型的表面，從而建立標準全景模型。

步驟C1進一步包括：

步驟C11，對該標準心臟模型的表面進行初始化網格劃分；

步驟C12，利用自適應網格生成法，對初始化網格進行細分。

步驟C12進一步包括：

步驟C121，計算每個初始化網格的一特征曲率值；

步驟C122，依次判斷每個該初始化網格的特征曲率值是否符合一閾值區間，對于不符合該閾值區間的初始化網格執行步驟C123，直到所有網格的特征曲率值均符合該閾值區間；

步驟C123，在該網格中設置一新節點，利用該新節點，分割該網格。

該步驟C進一步包括：將該標準全景模型進行二維平面映射，獲得該標準全景模型的二維圖。

步驟D進一步包括：

將該待分析心臟CT圖像與該標準心臟模型進行仿射配準；

基于仿射配準的結果，將待分析心臟CT圖像與該標準心臟模型進行彈性配準。

該仿射配準進一步包括：

步驟D1，對待分析心臟CT圖像與標準心臟模型的圖像進行等分辨率采樣；

步驟D2，根據仿射變換公式將待分析心臟CT圖像的采樣圖像中的每個像素點映射到由標準心臟模型的采樣圖像所建立的物理坐標系中；

步驟D3，根據映射結果獲取MSD測度，對MSD測度進行尋優，來確定最優的仿射變換公式；

步驟D4，根據該最優的仿射變換公式，對待分析心臟CT圖像的采樣圖像進行仿射變換。

該彈性配準進一步包括：

步驟D5，設置B樣條的采樣率，將步驟D4中經仿射變換后的待分析心臟CT圖像的采樣圖像作為B樣條彈性配準的初始圖像，獲得控制點的位置；

步驟D6，根據每個控制點所控制的局部圖像，建立局部圖像互信息測度；

步驟D7，根據局部圖像互信息測度，采用LBFGS算法對每個控制點的位置進行優化；；

步驟D8，根據優化的控制點的位置，對步驟D4中經仿射變換后的待分析心臟CT圖像的采樣圖像進行線性插值，得到彈性配準的結果圖像。

該仿射變換公式為：

其中，