CN112674872B - 一种主动脉复合体解剖特征测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗技术领域，具体公开了一种主动脉复合体解剖特征测量方法，采集一个心动周期内的CT血管造影数据，按20个时相进行图像重建，再对每个时相的CT血管造影数据进行以下操作，分割冠脉树，获取分割的冠状动脉三维数据集S；切割Valsalvs窦，获取Valsalvs窦的关键面和关键部分；冠状动脉开口检测；横向剖分Valsalvs窦，确定窦管交界平面、主动脉瓣环平面和主动脉窦中间平面；竖向剖分Valsalvs窦，划分无冠窦、右冠窦和左冠窦。本发明可对主动脉根部的精细解剖进行4D的量化评估，综合评估主动脉根部复杂的旋转、平移、缩放运动方式，在此基础上建立的统计模型提供运动的幅度和范围参数，可对异常情况提出预警同时为优化手术方案提供依据。

Description

一种主动脉复合体解剖特征测量方法

技术领域

本发明涉及四维体素模型解剖特征自动测量方法，尤其涉及一种主动脉复合体解剖特征测量方法。

背景技术

目前，随着经导管主动脉瓣置换(TAVR/TAVI)等微创手术方式的出现，为减少主动脉瓣狭窄患者的手术风险和提高患者术后生存质量提供了可能，然而，TAVR/TAVI术后容易出现主动脉夹层、瓣膜脱落移位、瓣周漏、房室传导阻滞、冠状动脉堵塞等并发症，甚至导致死亡。其中，假体尺寸与患者主动脉复合体的解剖特征不匹配是导致其并发症的主要原因。

因此，准确了解和评估主动脉瓣复合体的几何特征及解剖特征，对最优化选择或设计假体尺寸、识别手术风险因素等都具有至关重要的作用。随着影像技术的飞速进步，CT作为一种安全迅速、无创的检查方法，已成为TAVI术前影像评估的金标准，CTA(CTAngiography,CT血管造影)可清楚显示主动脉、主动脉窦(也称Valsalva窦)、冠状动脉开口等解剖结构和毗邻关系，为术中选择合适植入物、减少并发症、术后复发、随访等提供影像参考数据。利用CTA影像对主动脉瓣复合体进行动态量化评估对解剖特征进行自动测量,对TAVR术前和术后影像评估、术后预防心脑血管事件均具有重要的意义。

主动脉复合体的解剖特征包括窦管交界处、主动脉瓣环、Valsalva窦、瓣叶及冠脉高度的测量。目前，临床上对主动脉根部尺寸的测量通常集中在收缩期，然而，主动脉根部伴随心脏周期性运动其尺寸会发生变化，静态的只在收缩期进行解剖测量通常容易导致假体尺寸过高或过低的错误估计。

现有技术的局限主要包括以下几个方面：

1.仅对单一时相(收缩期或舒张期)进行处理，而且涉及复杂的定位步骤，从常规成像平面需要经过7个步骤来精确定位到瓣环平面，操作过程复杂，耗时耗力；

2.单一的在收缩期或者舒张期对主动脉解剖进行测量，会导致最终的测量值会有较大差异,2019年专家共识指出瓣环尺寸的测量应采用整个心动周期中的最大尺寸,然而主动脉复合体的最大尺寸并不固定出现在收缩期或舒张期，因此难以获得精确的测量值；

3.解剖特征的准确定位主要依靠图像特征和几何特征的结合进行,而现有技术大多仅从图像特征来对主动脉根部复杂的解剖结构进行测量，容易产生误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主动脉复合体解剖特征测量方法，可以根据CTA影像中一个心动周期内的ECG数据自动获取主动脉根部四维解剖特征值。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种主动脉复合体解剖特征测量方法，包括以下步骤：

S1，采集CT数据处理，在心电门控下采集一个心动周期内的CT血管造影数据，并对整个心动周期采集的影像按20个时相进行图像重建，导入MATLAB中再对每个时相的CT血管造影数据依次进行以下操作；

S2，分割冠脉树，获取分割的冠状动脉三维数据集S；

S3，切割Valsalvs窦，获取Valsalvs窦的关键面和关键部分以及确定关键面和关键部分的几何参数；

S31，冠状动脉开口检测，构建可包含主动脉的探测区域，探测区域从数据集S底部往上开始探测，计算每个图像的连通区域，检测每个图像连通区域的峰值，数据集S中最大的两个峰值处分别为两个冠状动脉开口的位置；

S32，横向剖分Valsalvs窦，确定窦管交界平面、主动脉瓣环平面和主动脉窦中间平面，计算窦管交界平面、主动脉瓣环平面和主动脉窦中间平面的周长、面积和最大直径，计算窦管交界平面中点与主动脉瓣环平面中点之间的距离确定主动脉窦部高度；

S33，竖向剖分Valsalvs窦，划分无冠窦、右冠窦和左冠窦，计算无冠窦、右冠窦和左冠窦的最低点到窦管交界平面之间的距离确定无冠窦、右冠窦和左冠窦的高度，读取每个窦部分的像素总和，每个窦部分体积为该区域里所有像素的总和乘以像素分辨率再乘以像素层间距的总和。

优选地，步骤S32包括，过主动脉三个瓣叶间三角的顶点A₁(x_A1，y_A1，z_A1)、A₂(x_A2，y_A2，z_A2)、A₃(x_A3，y_A3，z_A3)创建平面STJ，STJ平面为窦管交界平面，过主动脉根部三个窦的最低点B₁(x_B1，y_B1，z_B1)、B₂(x_B2，y_B2，z_B2)、B₃(x_B3，y_B3，z_B3)创建平面Base，Base平面为主动脉瓣环平面，取Valsalvs窦中间部分创建Sinus平面，Sinus平面为主动脉窦中间平面。

优选地，步骤S32中，还包括冠脉开口高度的计算，读取左冠状窦口的坐标O_LCA(x_L，y_L，z_L)，以及右冠状窦口的坐标O_RCA(x_R，y_R，z_R)，将左冠状窦口和右冠状窦口向Base平面投影，得到，O_LCA(x’_L，y’_L，z’_L)为O_LCA在Base平面的投影坐标，O’_RCA(x’_R，y’_R，z’_R)为O_RCA在Base平面的投影坐标，左、右冠状动脉开口的高度h_L和h_R分别为：

优选地，步骤S32中，计算STJ平面、Base平面和Sinus平面的周长、面积和最大直径的具体方法为，对STJ、Base、Sinus图像平面按中心位置进行裁切成长宽为T1的矩形用函数f(x，y)来表示，利用T2对f(x，y)值进行二值化得到二值图像f_BW(x，y)，

其中，T1为矩形长宽的临界值，T2为临界阈值，ROI区域为f_BW(x，y)覆盖区域中心的最大连通区域；

面积Area：以f_BW(x，y)中心为原点的连续区域中为1的像素总和乘以图像的像素分辨率得到STJ、Base、Sinus平面ROI的面积A_STJ，A_Base，A_Sinus；

周长Perimeter：通过计算ROI区域边界周围每个相邻像素对之间的最远距离来获取最外边缘像素，并通过累加其个数得到周长，得到P_STJ，P_Base，P_Sinus；

直径Diameter：通过ROI的面积A_STJ，A_Base，A_Sinus，计算

从而得到D_STJ，D_Base，D_Sinus。

优选地，步骤S32中，STJ、Base、Sinus图像的像素点取值方式为，计算STJ平面的法向量

记为，

A_STJ，B_STJ，C_STJ分别为法向量在X，Y，Z轴中的坐标；A₁和A₂为平面上两点，A₁A₂‘＝(x_A1-x_A2，y_A1-y_A2，z_A1-z_A2)；根据空间平面的点法式方程及以下公式获得平面上每个像素点Z取值：

Base平面和Sinus平面上每个像素点的取值与STJ平面计算方法相同。

优选地，步骤S33中包括，垂直于STJ平面建立三个相互正交的P1、P2和P3三个平面，P1、P2和P3三个平面均过STJ平面的中点O(x_O，y_O，z_O)和Base平面的中点O’(x_O′，y_O′，z_O′)，平面P1、P2、P3将Valsalvs窦划分为NCC、RCC、LCC三部分。

优选地，步骤S33中，NCC、RCC、LCC三部分体积的计算方法为，在三维像素空间中求STJ平面和Base平面之间部分大于阈值T3的像素值，得到窦部区域的体积函数VR_OI；P1、P2和P3平面将V_ROI划分为三个部分，分别为V_NCC、V_RCC和V_LCC，V_NCC、V_RCC和V_LCC的体积分别为该区域里所有像素的总和乘以像素分辨率再乘以像素层间距的总和。

优选地，步骤S33中P1、P2和P3面屏的像素值获取方法为，P1平面的法向量

记为，

分别为法向量

在X，Y，Z轴中的坐标；

A₁和O为平面上两点，A₁O＝(x_A1-x_O，y_A1-y_O，z_A1-z_O)；根据空间平面的点法式方程及以下公式获得平面上每个像素点Z取值：

P2平面和P3平面上每个像素点Z取值与P1平面计算方法相同。

优选地，还包括步骤S4，通过MATLAB自动统计一个心动周期的解剖几何特征值，

f_phase(S)＝(f_t1(S)，f_t2(S)，f_t3(S)，...，f_tn(S))

其中，phase为一个心动周期的所有时相，n＝20；S为每个时相的解剖特征统计值的向量S＝(A_STJ，A_Base，A_Sinus，P_Base，P_Sinus，P_STJ，D_STJ，D_Base，D_Sinus，V_NCC，V_RCC，V_LCC，h_L，h_R)。

本方案的有益效果：

1.建立的4D可视化新方法可弥补现有的CTA影像后处理技术难以准确评估心动周期下主动根部的解剖特征的局限，可对主动脉根部的精细解剖进行4D的量化评估，综合评估主动脉根部复杂运动方式下的解剖特征变化，在此基础上建立的统计模型提供运动的幅度和范围参数，可对异常情况提出预警同时为优化手术方案提供依据；

2.本测量方法可实现冠脉开口处到主动脉瓣环平面距离的自动测量，以及对各种解剖特征的自动测量，快速且准确的为工作人员提供人工瓣膜的重要参数，辅助人工瓣膜置换术进行术前评估，以提高手术成功率，减少术后并发症；

3.本测量方法可按主动脉长轴方向对窦管交界处、主动脉窦中间平面、主动脉瓣环平面进行动态的特征追踪，在此基础上提取的面积和直径能够提高其测量的精确性，对在收缩期、舒张期或者其他时期的参数均进行计算统计，为找到所需的参数值提供了重要依据，保证假体尺寸的精确性，适应于不同患者的主动脉测量；

4.通过本发明的实施可以使主动脉根部的解剖评估从平面到空间、从静态到在体状态下，从单纯的几何评估到解剖与斑块负荷相结合的综合量化评估方向发展，对主动脉根部复杂的解剖结构也能进行精确的测量，保证数据的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例主动脉根部特征的示意图；

图2为本发明实施例主动脉窦剖分示意图；

图3为本发明实施例窦管交界平面在20个不同时相下的示意图；

图4为本发明实施例主动脉窦中间平面在20个不同时相下的示意图；

图5为本发明实施例主动脉瓣环平面在20个不同时相下的示意图。

具体实施方式

本申请提供了一种主动脉复合体解剖特征测量方法，可以根据CTA影响中一个心动周期内的ECG数据自动获取主动脉根部四维解剖特征数据。

下面结合附图对申请进行具体说明：

本实施例提供的主动脉复合体解剖特征测量方法，包括以下步骤，

S1，CT数据的采集，获取一个心动周期内的CT血管造影数据，并对整个心动周期采集的影像按20个时相进行图像重建。

具体地，回顾性分析30例无心脏疾病患者的心脏回顾性心电门控的CT造影图像，平均年龄为53.5±8.6岁，排除主动脉钙化、房颤、房扑、逸搏心律、安装心脏起搏器的人群，并按照患者体重使用不同的冠状动脉CTA对比剂浓度和注射流率。CT血管造影数据采集参数是探测器准直0.6mm，旋转时间330ms，管电压100-120kV，管电流400mA，采用回顾性心电图门控方式在整个ECG周期获得同步化连续扫描图像形成一个对比增强的体数据集，对整个心动周期采集的影像按20个时相进行图像重建。其中，图像重建层厚0.75mm，重建间隔0.4mm，重建卷积核B26f，单幅图像的分辨率为512*512像素，像素分辨率为在0.12mm*0.12mm-0.45mm*0.45mm。

将CTA数据进行20个时相点的重建后倒入MATLAB(R2019a，MathWorks,Inc)软件中对每个时相的CTA数据依次进行以下操作。

S2，分割冠脉树，获取分割的冠状动脉三维数据集S，仿真过程中可以采用现有的分割算法来获取冠状动脉三维数据集S，例如，本实施例中三维数据集S的具体获取方法为，根据现有技术“基于三维形态学的冠脉血管自动提取方法(CN201510497617.3A)”中的提取方法获取分割的冠状动脉三维数据集S，具体原理可以参见专利文献中的记载，本实施例中不再赘述。

S3，切割Valsalvs窦(主动脉窦)，获取Valsalvs窦的关键面和关键部分以及确定关键面和关键部分的几何参数。

本实施例中所指的关键面包括但不限于窦管交界平面、主动脉瓣环平面和主动脉窦中间平面，关键部分包括但不限于两个冠状动脉开口、无冠窦、右冠窦和左冠窦。几何参数主要包括平面所在图像的面积、周长、最大直径等特征值，还包括两个冠状动脉开口的位置、高度等，无冠窦、右冠窦和左冠窦的体积、高度等。

具体地，S3包括以下步骤：

S31，冠状动脉开口检测

从数据集S底部开始探测圆形结构，构建可包含主动脉的探测区域，根据主动脉截面的大小，本实施例中，探测时的感兴趣区域为图像中心128*128的区域范围。探测过程中，计算从数据集S底部开始探测的每个图像的连通区域，建立连通区域的统计函数F(S)，统计函数检测每个图像连通区域的峰值，统计函数检测每个图像连通区域的峰值，检测F(S)的前面两个极大值处，则分别为两个冠状动脉开口的位置。

F(S)＝max(f₁(x，y)，f_i(x，y))，if f_i(x，y)＞T_roi；其中T_roi在本例中为5000，f_i(x，y)为第个i联通区域内像素值大于180的个数，i＝1…n，n为联通区域的数目，S的取值为CT图像的层数。

从MATLAB中读取相应特征值，其中，左冠状窦口的坐标为O_LCA(x_L，y_L，z_L)，右冠状窦口的坐标为O_RCA(x_R，y_R，z_R)。参见图1，图1中左冠状动脉LCA与左冠窦LCC的相接处即为左冠状窦口点O_LCA，右冠状动脉RCA与右冠窦RCC的相接处即为右冠状窦口点O_RCA。

S22，横向剖分Valsalvs窦，确定窦管交界平面、主动脉瓣环平面和主动脉窦中间平面

首先，重建主动脉根部模型，人工交互式的选取六个点，分别是三个瓣叶间三角的顶点A₁(x_A1，y_A1，z_A1)、A₂(x_A2，y_A2，z_A2)、A₃(x_A3，y_A3，z_A3)和主动脉根部三个窦的最低点B₁(x_B1，y_B1，z_B1)、B₂(x_B2，y_B2，z_B2)、B₃(x_B3，y_B3，z_B3)。

然后，过A₁、A₂、A₃三个点创建平面STJ，STJ平面则为窦管交界平面，过B₁、B₂、B₃三个点创建平面Base，Base平面则为主动脉瓣环平面，取Valsalvs窦中间部分创建Sinus平面，Sinus平面为主动脉窦中间平面。其中，Valsalvs窦中间部分以STJ平面和Base平面为基准，在MATLAB软件中读取STJ平面的中点O(x_O，y_O，z_O)，Base平面的中点O’(x_O′，y_O′，z_O′)。O(x_O，y_O，z_O)和O’(x_O′，y_O′，z_O′)之间连线的中点O_Sinus即为Valsalvs窦中间部分，Sinus平面过点O_Sinus且O(x_O，y_O，z_O)和O’(x_O′，y_O′，z_O′)之间的连线与Sinus平面相互垂直。STJ平面与Base平面之间的部分即为Valsalvs窦部分。具体地，参见图2，标记1为STJ平面，标记2为Sinus平面，标记3为Base平面。

(1)求解STJ平面和Base平面

具体地，计算STJ平面的法向量

记为，

A_STJ，B_STJ，C_STJ分别为法向量在X，Y，Z轴中的坐标；A₁和A₂为STJ平面上两点，A₁A₂‘＝(x_A1-x_A2，y_A1-y_A2，z_A1-z_A2)；根据空间平面的点法式方程及以下公式获得平面上每个像素点Z取值：

Base平面的求解与STJ平面相同，具体地，计算Base平面的法向量

记为，

A_Base，B_Base，C_Base分别为法向量在X，Y，Z轴中的坐标；

B₁和B₂为平面上两点，B₁B₂‘＝(x_B1-x_B2，y_B1-y_B2，z_B1-z_B2)；根据空间平面的点法式方程及以下公式获得平面上每个像素点Z取值：

对STJ平面和Base平面的求解，即对窦管交界平面和主动脉瓣环平面的特征实现了细化，也为窦管交界平面和主动脉瓣环平面的周长、面积和最大直径的计算提供了依据。

(2)冠脉开口高度计算

将左冠状窦口O_LCA和右冠状窦口O_RCA向Base平面投影，得到，O_LCA(x’_L，y’_L，z’_L)为O_LCA在Base平面的投影坐标，O’_RCA(x’_R，y’_R，z’_R)为O_RCA在Base平面的投影坐标，根据两点之间的距离公式可以求出左、右冠状动脉开口的高度h_L和h_R，分别为：

(3)主动脉窦部高度计算

STJ平面的中点为O(x_O，y_O，z_O)，Base平面的中点为O’(x_O′，y_O′，z_O′)，O与O’之间的距离即为主动脉窦的高度，根据两点之间的距离公式可以求出主动脉窦的高度，

(4)STJ平面、Base平面和Sinus平面的周长、面积和最大直径计算

对STJ、Base、Sinus图像平面按中心位置进行裁切成长宽为T1的矩形用函数f(x，y)来表示，利用T2对f(x，y)值进行二值化得到二值图像f_BW(x，y)，其中

T1为矩形长宽的临界值，T2为临界阈值，本实施例中T1为80，即为80*80的矩形，T2为180，即，在阈值为180的范围内求出连通区域。ROI区域为f_BW(x，y)覆盖区域中心的最大连通区域，求ROI的面积、周长和直径，即为求STJ平面、Base平面和Sinus平面的面积、周长和直径；

面积Area：以f_BW(x，y)中心为原点的连续区域中为1的像素总和乘以图像的像素分辨率得到STJ、Base、Sinus平面ROI的面积A_STJ，A_Base，A_Sinus；

周长Perimeter：利用MATLAB计算ROI区域边界周围每个相邻像素对之间的最远距离来获取最外边缘像素，并通过累加其个数得到周长，得到P_STJ，P_Base，P_Sinus；

直径Diameter：通过ROI的面积A_STJ，A_Base，A_Sinus，计算

从而得到D_STJ，D_Base，D_Sinus。

S33，竖向剖分Valsalvs窦，划分无冠窦、右冠窦和左冠窦

垂直于STJ平面建立三个相互正交的平面P1、P2、P3，平面P1、P2、P3均过STJ平面的中点O(x_O，y_O，z_O)和Base平面的中点O’(x_O′，y_O′，z_O′)，平面P1、P2、P3将Valsalvs窦划分为无冠窦、右冠窦和左冠窦三部分，以下简称为NCC、RCC、LCC，具体参见图1。

其中，P1平面：为过A₁(x_A1，y_A1，z_A1)，STJ平面的中点O(x_O，y_O，z_O)和Base平面的中点O’(x_O′，y_O′，z_O′)的平面，法向量

记为，

分别为法向量

在X，Y，Z轴中的坐标；

A₁和O为平面上两点，A₁O＝(x_A1-x_O，y_A1-y_O，z_A1-z_O)；根据空间平面的点法式方程及以下公式获得平面上每个像素点Z取值：

P2平面：为过A₂(x_A2，y_A2，z_A2)，STJ平面的中点O(x_O，y_O，z_O)和Base平面的中点O’(x_O′，y_O′，z_O′)的平面，法向量

记为，

分别为法向量

在X，Y，Z轴中的坐标；

A₂和O为平面上两点，A₂O＝(x_A2-x_O，y_A2-y_O，z_A2-z_O)；根据空间平面的点法式方程及以下公式获得平面上每个像素点Z取值：

P3平面：为过A₃(x_A3，y_A3，z_A3)，STJ平面的中点O(x_O，y_O，z_O)和Base平面的中点O’(x_O′，y_O′，z_O′)的平面，法向量

记为，

分别为法向量

在X，Y，Z轴中的坐标；

A₃和O为平面上两点，A₃O＝(x_A3-x_O，y_A3-y_O，z_A3-z_O)；根据空间平面的点法式方程及以下公式获得平面上每个像素点Z取值：

通过对P1、P2和P3平面的求解，可以通过具体数据体现出无冠窦、右冠窦和左冠窦的位置信息，参见图1，P1和P2之间的部分为左冠窦，P1和P3之间的部分为右冠窦，P3和P2之间的部分为无冠窦。

(1)无冠窦、右冠窦和左冠窦的高度

已知左冠窦最低点坐标为B₁(x_B1，y_B1，z_B1)，无冠窦最低点坐标为B₂(x_B2，y_B2，z_B2)，右冠窦最低点坐标为B₃(x_B3，y_B3，z_B3)。将无冠窦、右冠窦和左冠窦的最低点向STJ平面投影，得到，B₁’(x’_B1，y’_B1，z’_B1)为B₁(x_B1，y_B1，z_B1)在STJ平面的投影坐标，B₂’(x’_B2，y’_B2，z’_B2)为B₂(x_B2，y_B2，z_B2)在STJ平面的投影坐标，B₃’(x’_B3，y’_B3，z’_B3)为B₃(x_B3，y_B3，z_B3)在STJ平面的投影坐标，根据两点之间的距离公式可以求出左冠窦、无冠窦和右冠窦的高度，分别为：

(2)NCC、RCC、LCC的体积

在三维像素空间中求STJ、Base平面之间的部分大于阈值T3的像素值，得到窦部区域的体积函数V_ROI，其中T3在本实施例中为180；

P1、P2和P3将V_ROI划分为三个部分，分别为V_NCC、V_RCC和V_LCC；

V_NCC、V_RCC和V_LCC的体积大小为该区域里所有像素的总和乘以像素分辨率再乘以素层间距的总和。

进一步地，本实例的测量方法还包括步骤S4，通过MATLAB自动统计一个心动周期的解剖几何特征值，

f_phase(S)＝(f_t1(S)，f_t2(S)，f_t3(S)，...，f_tn(S))

其中，phase为一个心动周期的所有时相，n＝20；M为每个时相的解剖特征统计值的向量M＝(A_STJ，A_Base，A_Sinus，P_Base，P_Sinus，P_STJ，D_STJ，D_Base，D_Sinus，V_NCC，V_RCC，V_LCC，h_L，h_R)。

通过MATLAB对解剖几何特征值进行自动统计，可以快速调取和识别每个时相下的特征值，方便进行后续工作。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种主动脉复合体解剖特征测量方法，其特征在于：

S1，采集CT数据处理，在心电门控下采集一个心动周期内的CT血管造影数据，并对整个心动周期采集的影像按20个时相进行图像重建，导入MATLAB中再对每个时相的CT血管造影数据依次进行以下操作；

S2，分割冠脉树，获取分割的冠状动脉三维数据集S；

S3，切割Valsalvs窦，获取Valsalvs窦的关键面和关键部分以及确定关键面和关键部分的几何参数；

S31，冠状动脉开口检测，构建可包含主动脉的探测区域，探测区域从数据集S底部往上开始探测，计算每个图像的连通区域，检测每个图像连通区域的峰值，数据集S中最大的两个峰值处分别为两个冠状动脉开口的位置；

S32，横向剖分Valsalvs窦，确定窦管交界平面、主动脉瓣环平面和主动脉窦中间平面，计算窦管交界平面、主动脉瓣环平面和主动脉窦中间平面的周长、面积和最大直径，计算窦管交界平面中点与主动脉瓣环平面中点之间的距离确定主动脉窦部高度；

S33，竖向剖分Valsalvs窦，划分无冠窦、右冠窦和左冠窦，计算无冠窦、右冠窦和左冠窦的最低点到窦管交界平面之间的距离确定无冠窦、右冠窦和左冠窦的高度，读取每个窦部分的像素总和，每个窦部分体积为该区域里所有像素的总和乘以像素分辨率再乘以像素层间距的总和。

2.根据权利要求1所述的一种主动脉复合体解剖特征测量方法，其特征在于：步骤S32包括，过主动脉三个瓣叶间三角的顶点A₁(x_A1,y_A1,z_A1)、A₂(x_A2,y_A2,z_A2)、A₃(x_A3,y_A3,z_A3)创建平面STJ，STJ平面为窦管交界平面，过主动脉根部三个窦的最低点B₁(x_B1,y_B1,z_B1)、B₂(x_B2,y_B2,z_B2)、B₃(x_B3,y_B3,z_B3)创建平面Base，Base平面为主动脉瓣环平面，取Valsalvs窦中间部分创建Sinus平面，Sinus平面为主动脉窦中间平面。

3.根据权利要求2所述的一种主动脉复合体解剖特征测量方法，其特征在于：步骤S32中，还包括冠脉开口高度的计算，读取左冠状窦口的坐标O_LCA(x_L,y_L,z_L)，以及右冠状窦口的坐标O_RCA(x_R,y_R,z_R)，将左冠状窦口和右冠状窦口向Base平面投影，得到，O’_LCA(x’_L,y’_L,z’_L)为O_LCA在Base平面的投影坐标，O’_RCA(x’_R,y’_R,z’_R)为O_RCA在Base平面的投影坐标，左、右冠状动脉开口的高度h_L和h_R分别为：

4.根据权利要求2或3所述的一种主动脉复合体解剖特征测量方法，其特征在于：步骤S32中，计算STJ平面、Base平面和Sinus平面的周长、面积和最大直径的具体方法为，对STJ、Base、Sinus图像平面按中心位置进行裁切成长宽为T1的矩形用函数f(x,y)来表示，利用T2对f(x,y)值进行二值化得到二值图像f_BW(x,y)，

其中，T1为矩形长宽的临界值，T2为临界阈值，ROI区域为f_BW(x,y)覆盖区域中心的最大连通区域；

面积Area：以f_BW(x,y)中心为原点的连续区域中为1的像素总和乘以图像的像素分辨率得到STJ、Base、Sinus平面ROI的面积A_STJ，A_Base，A_Sinus；

周长Perimeter：通过计算ROI区域边界周围每个相邻像素对之间的最远距离来获取最外边缘像素，并通过累加其个数得到周长，得到P_STJ，P_Base，P_Sinus；

直径Diameter：通过ROI的面积A_STJ，A_Base，A_Sinus，计算

从而得到D_STJ，D_Base，D_Sinus。

5.根据权利要求4所述的一种主动脉复合体解剖特征测量方法，其特征在于：步骤S32中，STJ、Base、Sinus图像的像素点取值方式为，计算STJ平面的法向量

记为，

A_STJ,B_STJ,C_STJ分别为法向量在X，Y，Z轴中的坐标；A₁和A₂为平面上两点，A₁A₂‘＝(x_A1-x_A2,y_A1-y_A2,z_A1-z_A2)；根据空间平面的点法式方程及以下公式获得平面上每个像素点Z取值：

Base平面和Sinus平面上每个像素点的取值与STJ平面计算方法相同。

6.根据权利要求2、3或5所述的一种主动脉复合体解剖特征测量方法，其特征在于：步骤S33中包括，垂直于STJ平面建立三个相互正交的P1、P2和P3三个平面，P1、P2和P3三个平面均过STJ平面的中点O(x_O,y_O,z_O)和Base平面的中点O’(x_O′,y_O′,z_O′)，平面P1、P2、P3将Valsalvs窦划分为NCC、RCC、LCC三部分。

7.根据权利要求6所述的一种主动脉复合体解剖特征测量方法，其特征在于：步骤S33中，NCC、RCC、LCC三部分体积的计算方法为，在三维像素空间中求STJ平面和Base平面之间部分大于阈值T3的像素值，得到窦部区域的体积函数V_ROI；P1、P2和P3平面将V_ROI划分为三个部分，分别为V_NCC、V_RCC和V_LCC，V_NCC、V_RCC和V_LCC的体积分别为该区域里所有像素的总和乘以像素分辨率再乘以像素层间距的总和。

8.根据权利要求7所述的一种主动脉复合体解剖特征测量方法，其特征在于：步骤S33中P1、P2和P3面屏的像素值获取方法为，P1平面的法向量

记为，

分别为法向量

在X，Y，Z轴中的坐标；

A₁和O为平面上两点，A₁O＝(x_A1-x_O,y_A1-y_O,z_A1-z_O)；根据空间平面的点法式方程及以下公式获得平面上每个像素点Z取值：

P2平面和P3平面上每个像素点Z取值与P1平面计算方法相同。

9.根据权利要求8所述的一种主动脉复合体解剖特征测量方法，其特征在于：还包括步骤S4，通过MATLAB自动统计一个心动周期的解剖几何特征值，

f_phase(S)＝(f_t1(S),f_t2(S),f_t3(S),…,f_tn(S))

其中，phase为一个心动周期的所有时相，n＝20；S为每个时相的解剖特征统计值的向量S＝(A_STJ，A_Base，A_Sinus，P_Base，P_Sinus，P_STJ，D_STJ，D_Base，D_Sinus，V_NCC，V_RCC，V_LCC，h_L，h_R)。

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