CN114419181A - Cta图像的重建方法及重建装置、显示方法及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CTA图像的重建方法及重建装置、显示方法及显示装置，其中，重建方法包括获取脑部CTA数据；对所述脑部CTA数据进行三维重建，获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相；获取目标血管，根据所述目标血管对应的期相进行标识，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。本发明通过对获取的包括不同期相对应的脑部CTA数据行三维重建，获取三维血管分割图像，再根据目标血管对应的期相，对所述三维血管分割图像中的目标血管进行标识，以实现对不同期相的血管的空间信息和时间信息保留，便于阅片者对血管进行观察。
Description
技术领域
本发明属于图像处理技术领域，特别是涉及一种CTA图像的重建方法及重建装置、显示方法及显示装置。
背景技术
三期CTA(Multiphase CTA)图像数据可提供全脑动脉血管的充盈图像，被广泛应用于临床。目前，临床使用三期CTA图像数据的方式主要是将动脉期、静脉期、静脉晚期的血管灰度图像并排显示在诊断界面上，因此，需要阅片者对三期CTA图像数据的反复查看、左右对照，才可得出患者的血管存在情况。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种CTA图像的重建方法及重建装置、显示方法及显示装置，主要目的在于使不同期相对应的血管在同一张三维血管分割图像中的空间信息和时间信息保留，以便于阅片者通过对处于不同期相的血管进行观察。
依据本发明一个方面，提供了一种CTA图像的重建方法，包括：
获取脑部CTA数据，其中，所述脑部CTA数据包括不同期相对应的脑部CTA数据；
对所述脑部CTA数据进行三维重建，获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相；
获取目标血管，根据所述目标血管对应的期相进行标识，其中，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。
进一步的，所述目标血管为至少两个期相的血管，所述目标血管中不同期相的血管的标识不同。
进一步的，所述目标血管中不同期相的血管的标识不同，包括：所述目标血管中不同期相的血管的标识不同和相同期相的血管的标识相同。
进一步的，所述标识包括颜色或灰度或线型。
进一步的，所述对所述脑部CTA数据进行三维重建，获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相，包括：
提取每个所述脑部CTA数据各自的全局图像特征和局部图像特征；
将提取到的所述全局图像特征和局部图像特征输入到预先训练完成的随机森林分类器模型中，获得三维血管分割图像；
基于所述三维血管分割图像，提取每条所述血管各自对应的中心线；
绘制每条所述中心线上的每个像素点的灰度值随时间变化曲线，并记录每条所述血管各自对应的灰度值达峰时间；
根据每条所述血管各自对应的灰度值达峰时间，判断每条所述血管各自所处期相。
进一步的，所述不同期相包括动脉期期相、静脉期期相和静脉晚期期相中的至少两种。
进一步的，所述获取脑部CTA数据，包括：
根据每个初始脑部CTA数据各自对应的曝光时间分别对每个所述初始脑部CTA数据进行加权处理，获得加权时间图像，其中，所述初始脑部CTA图像包括初始动脉期脑部CTA数据、初始静脉期脑部CTA数据和初始静脉晚期脑部CTA数据；
对所述加权时间图像进行加权平方差计算，获得加权时间方差图像，并将所述加权时间方差图像作为脑部CTA数据；或
所述获取脑部CTA数据，包括：
根据初始静脉期脑部CTA数据和/或初始静脉晚期脑部CTA数据对应的脑部的扫描范围，获取初始动脉期脑部CTA数据对应的第一中间动脉期脑部CTA数据；
分别从所述初始静脉期脑部CTA数据、所述初始静脉晚期脑部CTA数据以及所述第一中间动脉期脑部CTA数据中选取各自对应的感兴趣区域，分别作为中间静脉期脑部CTA数据、中间静脉晚期脑部CTA数据以及第二中间动脉期脑部CTA数据；
分别对所述中间静脉期脑部CTA数据、所述中间静脉晚期脑部CTA数据以及所述第二中间动脉期脑部CTA数据中的骨头图像和脑组织图像分离，获得所述动脉期脑部CTA数据、所述静脉期脑部CTA数据和所述静脉晚期脑部CTA数据。
进一步的，所述获取脑部CTA数据，还包括：
将动脉期脑部CTA数据、静脉期脑部CTA数据和静脉晚期脑部CTA数据分别配准到MNI标准空间，分别得到动脉期脑部CTA配准数据、静脉期脑部CTA配准数据和所述静脉晚期脑部CTA配准数据，以矫正图像中的大脑位置和角度信息；
通过尺度平滑滤波器去除所述动脉期脑部CTA配准数据、所述静脉期脑部CTA配准数据和述静脉晚期脑部CTA配准数据中的干扰信息，得到所述脑部CTA数据。
依据本发明另一个方面，提供了一种CTA图像的显示方法，包括：
获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相；
对所述三维血管分割图像中的目标血管进行标识显示，其中，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。
进一步的，所述目标血管为至少两个期相的血管，所述目标血管中不同期相的血管的标识不同。
进一步的，所述目标血管中不同期相的血管的标识不同，包括：所述目标血管中不同期相的血管的标识不同和相同期相的血管的标识相同。
进一步的，所述标识包括颜色或灰度或线型。
依据本发明再又一个方面，提供了一种CTA图像数据的重建装置，包括：
数据获取模块，用于获取脑部CTA数据，其中，所述脑部CTA数据包括不同期相对应的脑部CTA数据；
三维血管分割图像构建模块，用于对所述脑部CTA数据进行三维重建，获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相；
标识模块，用于获取目标血管，根据所述目标血管对应的期相进行标识，其中，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。
依据本发明再又一个方面，提供了一种CTA图像数据的显示装置，包括：
三维血管分割数据获取模块，用于响应于图像浏览请求，获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像包括至少两种期相分别对应的血管；
显示模块，用于对所述三维血管分割图像中的目标血管进行标识显示，其中，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。
依据本发明另又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行如上述所述的CTA图像的重建方法；或者如上述所述的CTA图像的显示方法。
借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：
本发明提供了一种CTA图像的重建方法及重建装置、显示方法及显示装置，与现有技术相比，本发明一方面通过对获取的包括不同期相对应的脑部CTA数据行三维重建，获取三维血管分割图像，再根据目标血管对应的期相，对所述目标血管进行标识，以实现对不同期相的血管的空间信息和时间信息保留，便于阅片者对血管进行观察；另一方面通过对获取到的三维血管分割图像中的目标血管根据其对应的期相进行标识显示，以显示出目标血管的时间和空间信息，进而使阅片者通过带有不同标识的血管即可分辨出各条血管所处的期相。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的一种CTA图像的重建方法的流程图；
图2示出了本发明实施例提供的三期CTA成像技术的扫描方式示意图；
图3示出了本发明实施例提供的另一种CTA图像的重建方法的流程图；
图4示出了本发明实施例提供的获取脑部CTA数据的流程图；
图5示出了本发明实施例提供的再一获取脑部CTA数据的流程图；
图6示出了本发明实施例提供的一种CTA图像的重建方法的组成框图；
图7示出了本发明实施例提供的一种CTA图像的显示方法的组成框图；
图8示出了本发明实施例提供的另一种CTA图像的重建装置的组成框图；
图9示出了本发明实施例提供的一种CTA图像的显示装置的组成框图；
图10示出了本发明实施例提供的一种计算机设备的实体结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
目前，临床使用的三期CTA数据的方法主要是将动脉期、静脉期、静脉晚期的血管灰度图像并排显示在诊断界面上，阅片者需反复查看、左右对照每一张切片才可得出患者的血管存在情况。虽然，近两年针对三期CTA数据的二维彩图显示技术被提出，但是，该技术将三期CTA数据中的血管信息映射到一张二维彩图上，通过分别用三种颜色代表血管充盈对应的时间信息(动脉期、静脉期或静脉晚期)，可以有效缩短阅片者的诊断时长，但是通过这种方法获得的二维图像完全丢失了原始数据的空间信息，进而导致在二维图像中的血管重叠等干扰因素。
基于此，本申请实施例提供一种CTA图像的重建方法和显示方法，一方面通过对获取的包括不同期相对应的脑部CTA数据行三维重建，获取三维血管分割图像，再根据所述三维血管分割图像中的目标血管对应的期相，对所述目标血管进行标识，以实现对目标血管在三维血管分割图像中的空间信息和时间信息保留的同时，便于阅片者对目标血管进行观察；另一方面通过对获取到的三维血管分割图像中的每条目标血管根据其对应的期相进行标识显示，以显示出三维血管分割图像中的目标血管的时间和空间信息，进而使阅片者通过带有不同的标识的血管即可分辨出各条血管所处的期相。由此可见，本申请提供的CTA图像的重建方法和显示方法，不仅可用于评估颅内大小血管、远端/近端血管闭塞情况，而且可以准确检测动静脉畸形、动静脉分流、由动静脉内瘘导致的硬膜窦和皮质血管异常等情况。此外，该申请还可以很好地辅助经验不足的医生完成患者血管存在状态的评估。
以下介绍本申请的一种CTA图像的重建方法，如图1所述，包括：
101、获取脑部CTA数据，其中，所述脑部CTA数据包括不同期相对应的脑部CTA数据。
需要说明的是，这里的脑部CTA数据是利用造影剂和图像后处理技术获得的可清晰显示大脑血管的二维图像，三期期相分别对应的脑部CTA数据可展示全脑动脉血管的充盈状态；参见图2，在获取动脉期脑部CTA数据时，图中用长实心箭头表示在动脉期时对人体的扫描范围，即为在动脉血流达峰期扫描患者的主动脉弓到颅顶，对其扫描的持续时间为7秒；接下来的两个期相(静脉期、静脉晚期)，均用短实心箭头表示，且这两个期限均分别在上一期数据扫描结束4秒后进行连续的颅底到颅顶的采集，所用的扫描持续时间均为3.4秒；其中，图中的虚线箭头表示扫描仪在图像采集之间的移动。
102、对所述脑部CTA数据进行三维重建，获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相。
通过对脑部CTA数据进行三维重建，可将处于不同期相的血管的信息整合到一个三维血管分割图像中的同时，还实现了对处于不同期相分别对应的脑部血管的分割，也就是每条血管对应一个期相，进而方便对与不同期相分别对应的脑部血管的分析。在一示例中，三维血管分割图像中包括动脉期血管、静脉期血管和静脉晚期血管，也就是说，动脉期血管、静脉期血管和静脉晚期血管构成的三维血管分割图像的三维血管网络。
103、获取目标血管，根据所述目标血管对应的期相进行标识，其中，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。
三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相，可以是动脉期、静脉期或者静脉晚期，获取目标血管，根据目标血管对应的期相，对三维血管分割图像中的目标血管进行标识，保留目标血管的空间信息，阅片者可以根据标识的特征识别血管对应的期相，其中，目标血管是阅片者关注并待分析诊断的血管，如果阅片者希望阅览动脉期血管，那么目标血管就是动脉期血管，如果阅片者希望阅览动脉期和静脉期的血管，那么目标血管就是动脉期和静脉期的血管，不同期相的血管标识的特征不同。例如，不同期相的血管对应一种颜色，对处于动脉期的血管在三维血管分割图上进行红色标识，对处于静脉期的血管在三维血管分割图上进行蓝色标识，对处于静脉晚期的血管在三维血管分割图上进行绿色标识，以使此三维血管分割图通过红、蓝和绿分别标记出血管所处的时期，以使此三维血管分割图保留了各血管的时间信息，进而使阅片者通过颜色标识后的血管的颜色即可分辨出各条血管所处的期相。当然，标识还可以采用灰度，不同期相的血管对应不同的灰度，还可以采用线型进行区分，不同期相的血管的血管轮廓采用不同的线型表示，例如实线、虚线或者点划线等，在此不在一一列举。也就是说，所述标识包括颜色、灰度或者线型。
在一示例中，所述目标血管为至少两个期相的血管，所述目标血管中不同期相的血管的标识不同。进一步的，所述目标血管中不同期相的血管的标识不同，包括：所述目标血管中不同期相的血管的标识不同和相同期相的血管的标识相同。
本发明提供了一种CTA图像的重建方法与现有技术相比，本发明实施例通过对获取的包括不同期相对应的脑部CTA数据行三维重建，获取三维血管分割图像，再根据所述三维血管分割图像中的每条血管各自对应的期相，对所述三维血管分割图像中的目标血管进行标识，以实现对目标血管在三维血管分割图像中的空间信息和时间信息保留的同时，便于阅片者通过不同标识识别血管所对应的期相对血管进行观察。
本发明实施例提供了另一种CTA图像的重建方法，如图3所示，该方法包括：
301、获取脑部CTA数据，其中，所述脑部CTA数据包括不同期相对应的脑部CTA数据。
为了避免各个脑部CTA数据中的噪声干扰，所述获取脑部CTA数据，参见图4，可以包括：
3011、根据每个初始脑部CTA数据各自对应的曝光时间分别对每个所述初始脑部CTA数据进行加权处理，获得加权时间图像，其中，所述初始脑部CTA图像包括初始动脉期脑部CTA数据、初始静脉期脑部CTA数据和初始静脉晚期脑部CTA数据。
由于初始脑部CTA数据中包含不同性质的噪声干扰，其中，量子噪声(X射线剂量引起)是初始脑部CTA数据的噪声的主要来源，而不同时间点扫描所得到的图像数据接受的X射线曝光量不同，图像数据中包含的噪声也不同。动脉期脑部CTA数据、静脉期脑部CTA数据和静脉晚期脑部CTA数据共包含3个三维体数据Vk，每个Vk中包含Ni幅的二维图像Ii，其中，每幅图像数据由于曝光Ej引起的噪声不同。因此，本实施方式根据曝光时间对动脉期脑部CTA数据、静脉期脑部CTA数据和静脉晚期脑部CTA数据进行加权得到加权时间图像。这里对每个初始脑部CTA数据进行加权处理时，所用的公式为：
其中，
本实施例所获得的加权时间图像虽然可以很好地解决初始脑部CTA数据中不同切片(二维图像)的噪声分布不同的影响，不同切片间的噪声分布相同，使获得的图像数据总体质量高。
3012、对所述加权时间图像进行加权平方差计算，获得加权时间方差图像，并将所述加权时间方差图像作为脑部CTA数据。
通过对加权时间图像进行加权平方差计算，使获得的加权时间图像中的血管和背景组织的对比度增加，以便于对后续的血管图像和头骨图像的分离。这里对加权时间图像进行加权处理时，所用的公式为：
由于在获取动脉期所对应的脑部CTA数据时，需要将患者的主动脉弓到颅顶之间的范围作为扫描范围进行扫描，而对脑部血管的情况观察主要关注位于颅内的感兴趣区域的血管情况，因此，所述获取脑部CTA数据，参见图5，可以包括：
3013、根据初始静脉期脑部CTA数据和/或初始静脉晚期脑部CTA数据对应的脑部的扫描范围，获取初始动脉期脑部CTA数据对应的第一中间动脉期脑部CTA数据。
由于，在获取静脉期和静脉晚期分别对应的脑部CTA数据时，是将患者的颅底到颅顶之间的范围作为扫描范围进行扫描，而颅底到颅顶之间的范围恰恰是脑部血管所在的区域范围，因此，根据静脉期和/或静脉晚期对应的脑部的扫描范围，并将此扫描范围作为动脉期脑部CTA数据的截取范围，即可使通过截取所获得的第一中间动脉期脑部CTA数据中的血管仅包为脑部血管。
3014、分别从所述初始静脉期脑部CTA数据、所述初始静脉晚期脑部CTA数据以及所述第一中间动脉期脑部CTA数据中选取各自对应的感兴趣区域，分别作为中间静脉期脑部CTA数据、中间静脉晚期脑部CTA数据以及第二中间动脉期脑部CTA数据。
这里的感兴趣区域可以为阅片者会对患者脑部的某一特定区域，也可以为阅片者通过对脑部CTA数据观察后所确定的区域。
在本实施方式中，通过对感兴趣区域的截取，可将阅片者不感兴趣的区域分别从初始静脉期脑部CTA数据、初始静脉晚期脑部CTA数据以及第一中间动脉期脑部CTA数据中分离，以使最后获得的三维血管分割图像仅包括阅片者感兴趣的区域，以便于阅片者对感兴趣区域中的血管状态的观察。这里，对三期分别对应的脑部CTA数据中所感兴趣区域所对应的患者的脑部区域均为同一区域。
3015、分别对所述中间静脉期脑部CTA数据、所述中间静脉晚期脑部CTA数据以及所述第二中间动脉期脑部CTA数据中的骨头图像和脑组织图像分离，获得所述动脉期脑部CTA数据、所述静脉期脑部CTA数据和所述静脉晚期脑部CTA数据。
需要说明的是，这里基于阈值法将骨头图像和脑组织图像分隔。
通过将截取图像中的头骨图像和脑组织图像分离，可避免头骨图像的图像特征对后续在构建三维血管分割图像时的影响，进而使三期期相分别对应的血管在最后获得的三维血管分割图像中的所在空间位置更加准确。
为了去除脑部CTA数据中的干扰信息，以使最后获得的三维血管分割图像可真实的反应出患者的脑部的血管状态，在所述获取脑部CTA数据，其中，所述脑部CTA数据包括动脉期脑部CTA数据、静脉期脑部CTA数据和静脉晚期脑部CTA数据，还可以包括：将动脉期脑部CTA数据、静脉期脑部CTA数据和静脉晚期脑部CTA数据分别配准到MNI标准空间，分别得到动脉期脑部CTA配准数据、静脉期脑部CTA配准数据和所述静脉晚期脑部CTA配准数据，以矫正图像中的大脑位置和角度信息；通过尺度平滑滤波器去除所述动脉期脑部CTA配准数据、所述静脉期脑部CTA配准数据和述静脉晚期脑部CTA配准数据中的干扰信息，得到所述脑部CTA数据。
这里，通过将动脉期脑部CTA数据、静脉期脑部CTA数据和静脉晚期脑部CTA数据配准到MNI标准空间，得到动脉期脑部CTA配准数据、静脉期脑部CTA配准数据和述静脉晚期脑部CTA配准数据，以矫正图像中的大脑位置和角度信息，使所有脑部CTA配准数据中的大脑位置和角度信息相一致，以使后续获得的三维血管分割图像中的各条血管的位置信息与各条血管在患者脑部上的实际位置信息相一致。通过尺度平滑滤波器去除每个脑部CTA配准数据中的干扰信息，能够避免干扰信息对后续对全局图像特征和局部图像特征提取的干扰、以及对判断各条血管所在期相的干扰，以使阅片者通过最后获得的三维血管分割图像能够准确判断出各条血管所呈现的状态。
302、提取每个所述脑部CTA数据各自的全局图像特征和局部图像特征。
脑部CTA数据特征为表征位于脑部的特点的信息，包括全局图像特征和局部图像特征，全局图像特征指能表示整个脑部CTA数据上的特征，用于描述脑部CTA数据的整体特征。局部图像特征是相对全局图像特征而言的，指脑部CTA数据特征的局部表达，反映脑部CTA数据上具有的局部特殊性。在本实施例中，通过提取脑部CTA数据的全局图像特征，作为后续三维血管分割图像建立时所依据的特征之一。在本实施例中，全局图像特征可以为血管图像特征矩阵。
通过对每个脑部CTA数据的特征进行提取，即为对全局图像特征和局部图像特征提取，可实现对每个脑部CTA数据的特征信息的分析，并将各个脑部CTA数据的特征信息在一张三维血管分割图像进行融合，即可实现仅通过一张三维血管分割图像即可反应患者的脑部的血管状态情况。
在本实施方式中，为了使提取的全局图像特征和局部图像特征可分别反应出各条血管的状态，所述提取每个所述脑部CTA数据各自的全局图像特征和局部图像特征，包括：提取所述脑部CTA数据中的候选血管图像，并将所述候选血管图像的图像特征作为全局图像特征；通过不同尺度的滤波器对所述脑部CTA数据进行特征提取，并将所提取的特征作为所述脑部CTA数据的局部图像特征；其中，所述局部图像特征包括灰度直方图特征、Hessian矩阵特征和灰度特征中至少一种。
这里，由于脑部的血管尺寸存在差异，因此，这里分别使用3*3*3、5*5*5等不同尺度的滤波器对脑部CTA图像进行特征提取。
由于，最后获得的三维血管分割图像仅需要显示分别处于三期的血管的状态情况，因此，所述提取所述脑部CTA数据中的候选血管图像，并将所述候选血管图像的图像特征作为全局图像特征，可以包括：通过形态学方法将所述脑部CTA数据上的第一头骨图像从所述脑部CTA数据上分离，获得血管区域图像；对所述血管区域图像进行标记连通域，去除所述血管区域图像上的第二头骨图像，获取所述候选血管图像。
由于脑部CTA数据中包括第一头骨图像和血管图像，因此，通过形态学方法将脑部CTA数据上的第一头骨图像从脑部CTA数据上分离，即可获得仅具有血管区域的图像；又由于血管区域图像中通常包含少量分散的与血管灰度值相近的部分残留的第二头骨图像，通过对血管区域图像进行标记连通域进一步分离头骨，获得不带有头骨图像的候选血管图像。
303、将提取到的所述全局图像特征和局部图像特征输入到预先训练完成的随机森林分类器模型中，获得三维血管分割图像。
通过将提取到的全局图像特征和局部图像特征输入到预先训练完成的随机森林分类器模型，可实现通过此随机森林分类器模型将处于动脉期、静脉期和静脉晚期的血管的信息整合到一个三维血管分割图像中的同时，还实现了对与三期分别对应的脑部血管的分割，进而方便对与三期分别对应的脑部血管的分析。
304、基于所述三维血管分割图像，提取每条所述血管各自对应的中心线。
由于，三维血管分割图像中的位于血管的中心线上的每个像素点的灰度值的变化能够反应出血管所处的期相，因此，本实施方式提取三维血管分割图像中的每条血管各自对应的中心线，以便后续对每条血管各自所对应的期相的判断。
305、绘制每条所述中心线上的每个像素点的灰度值随时间变化曲线，并记录每条所述血管各自对应的灰度值达峰时间。
为了获取位于每条血管所对应的中心线上具有最高灰度值的像素点所对应的灰度值达峰时间，这里通过绘制每条中心线上的每个像素点的灰度值随时间变化曲线，通过绘制出的曲线，可直观的判断出血管各自对应的灰度值达峰时间，并将确定的灰度值达峰时间Tm进行记录。
306、根据每条所述血管各自对应的灰度值达峰时间，判断每条所述血管各自所处期相。
由于处于不同期相的各条血管的灰度值达峰时间与各条血管被扫描的时间相对应，因此，根据每条血管各自对应的灰度值达峰时间与动脉期、静脉期和静脉晚期分别对应的预设阈值进行比较，可判断出每条血管各自所处期相。
具体的，在获取动脉期脑部CTA数据时，对患者的主动脉弓到颅顶的扫描的持续时间为7秒，因此，将动脉期对应的预设阈值确定为8秒，若Tm≤8秒，则具有该像素灰度值达峰时间处于动脉期；由于在完成对患者的动脉期扫描的4秒后，对患者进行静脉期的扫描，持续时间为3.4秒，因此，将静脉期对应的预设阈值确定为12秒到16秒之间，若12秒≤Tm≤16秒，则具有该像素灰度值达峰时间处于静脉期；又由于在完成对患者的静脉期扫描的4秒后，对患者进行静脉晚期的扫描，持续时间为3.4秒，因此，将静脉期对应的预设阈值确定为20秒到42秒之间，若20秒≤Tm≤42秒，则具有该像素灰度值达峰时间处于静脉晚期。
307、获取目标血管，根据所述目标血管对应的期相进行标识，其中，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。
如果目标血管为动脉期、静脉期和静脉晚期三期血管，通过将动脉期、静脉期和静脉晚期分别对应的血管分别进行颜色标识，可使获得的三维血管分割图像在完整保留血管对应的动脉期、静脉期和静脉晚期的时间信息，进而简化阅片者使用脑部CTA数据对患者诊断的流程。在一示例中，可以建立期相与标识对应表，阅片者可以根据对应表，了解血管的期相信息。
本发明提供了一种CTA图像的重建方法，与现有技术相比，本发明实施例通过提取每个脑部CTA数据各自的全局图像特征和局部图像特征后，将提取到的全局图像特征和局部图像特征输入到预先训练完成的随机森林分类器模型中获得三维血管分割图像；又通过提取位于三维血管分割图像上的每条血管各自对应的中心线；并通过绘制每条中心线上的每个像素点的灰度值随时间变化曲线，确定每条所述血管各自对应的灰度值达峰时间；再根据每条所述血管各自对应的灰度值达峰时间，判断每条所述血管各自所处期相；最后根据目标血管对应的期相，对三维血管分割图像中目标血管以不同的方式进行标识，可使获得的三维血管分割图像在完整保留血管对应的动脉期、静脉期和静脉晚期的时间信息，便于阅片者通过带有不同标识的三维血管分割图像对处于三期期相下的血管进行观察。
本发明实施例提供了一种CTA图像的显示方法，如图6所示，该显示方法包括：
601、获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相。
602、对所述三维血管分割图像中的目标血管进行标识显示，其中，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。
这里，所述标识包括颜色或灰度或线型。例如，将在三维血管分割图上处于动脉期的血管显示红色标识，对处于静脉期的血管显示蓝色标识，对处于静脉晚期的血管显示绿色标识，以实现通过红、蓝和绿分别显示出血管所处的时期，以显示各血管的时间信息，进而使阅片者通过颜色标识后的血管的颜色即可分辨出各条血管所处的期相。
在一示例中，所述目标血管为至少两个期相的血管，所述目标血管中不同期相的血管的标识不同。具体的，所述目标血管中不同期相的血管的标识不同，包括：所述目标血管中不同期相的血管的标识不同和相同期相的血管的标识相同。
在本发明实施例中，获取三维血管分割图像包括调取已重建好的三维血管分割图像，或者在接收到浏览请求后，通过重建，获取的三维血管分割图像。三维血管分割图像的重建方法可以采用本发明实施例提供的重建方法，也可以采用其它现有的方法。
本发明提供了一种CTA图像的显示方法，与现有技术相比，本发明实施例通过对获取到的三维血管分割图像中的每条目标血管根据其对应的期相进行标识显示，以显示出三维血管分割图像中的目标血管的时间信息，进而使阅片者通过带有不同标识的血管即可分辨出各条血管所处的期相。
进一步的，作为对上述图1所示方法的实现，本发明实施例提供了一种CTA图像数据的重建装置，如图7所示，该装置包括：
数据获取模块71，用于获取脑部CTA数据，其中，所述数据包括不同期相数据；
三维血管分割图像构建模块72，用于对所述脑部CTA数据进行三维重建，获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相；
标识模块73，用于获取目标血管，根据所述目标血管对应的期相进行标识，其中，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。
本发明实施例提供了一种CTA图像的重建装置，与现有技术相比，本发明实施例通过对获取的包括不同期相对应的脑部CTA数据行三维重建，获取三维血管分割图像，再根据所述三维血管分割图像中的每条血管各自对应的期相，对所述三维血管分割图像中的目标血管进行标识，以实现对目标血管在三维血管分割图像中的空间信息和时间信息保留的同时，也便于阅片者通过经不同标识后的三维血管分割图像对处于三期期相下的血管进行观察。
作为对上述图3所示方法的实现，本发明实施例提供了另一种CTA图像的重建装置，如图8所示，该装置包括：
数据获取模块81，用于获取脑部CTA数据，其中，所述数据包括不同期相数据；
特征提取模块82，用于提取每个所述脑部CTA数据各自的全局图像特征和局部图像特征；
三维血管分割数据获取模块83，用于将提取到的所述全局图像特征和局部图像特征输入到预先训练完成的随机森林分类器模型中，获得三维血管分割图像。
中心线提取模块84，用于基于所述三维血管分割图像，提取每条所述血管各自对应的中心线；
灰度值达峰时间获取模块85，用于绘制每条所述中心线上的每个像素点的灰度值随时间变化曲线，并记录每条所述血管各自对应的灰度值达峰时间；
血管期相判断模块86，用于根据每条所述血管各自对应的灰度值达峰时间，判断每条所述血管各自所处期相；
标识模块87，用于获取目标血管，根据所目标血管对应的期相进行标识。
其中，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。
进一步的，所述特征提取模块82包括：
全局图像特征提取单元，用于提取所述脑部CTA数据中的候选血管图像，并将所述候选血管图像的图像特征作为全局图像特征；
局部图像特征提取单元，用于通过不同尺度的滤波器对所述脑部CTA数据进行特征提取，并将所提取的特征作为所述脑部CTA数据的局部图像特征；其中，所述局部图像特征包括灰度直方图特征、Hessian矩阵特征和灰度特征中至少一种。
进一步的，所述不同期相包括动脉期、静脉期和静脉晚期中的至少两种；所述数据获取模块81包括：
加权时间图像获取单元，用于根据每个初始脑部CTA数据各自对应的曝光时间分别对每个所述初始脑部CTA数据进行加权处理，获得加权时间图像，其中，所述初始脑部CTA图像包括初始动脉期脑部CTA数据、初始静脉期脑部CTA数据和初始静脉晚期脑部CTA数据；
第一脑部CTA图像更新单元，用于对所述加权时间图像进行加权平方差计算，获得加权时间方差图像，并将所述加权时间方差图像作为脑部CTA数据。
进一步的，所述数据获取模块81包括：
脑部CTA图像获取单元，用于根据初始静脉期脑部CTA数据和/或初始静脉晚期脑部CTA数据对应的脑部的扫描范围，获取初始动脉期脑部CTA数据对应的第一中间动脉期脑部CTA数据；
感兴趣区域截取单元，用于分别从所述初始静脉期脑部CTA数据、所述初始静脉晚期脑部CTA数据以及所述第一中间动脉期脑部CTA数据中选取各自对应的感兴趣区域，分别作为中间静脉期脑部CTA数据、中间静脉晚期脑部CTA数据以及第二中间动脉期脑部CTA数据；
第二脑部CTA图像更新单元，用于分别对所述中间静脉期脑部CTA数据、所述中间静脉晚期脑部CTA数据以及所述第二中间动脉期脑部CTA数据中的骨头图像和脑组织图像分离，获得所述动脉期脑部CTA数据、所述静脉期脑部CTA数据和所述静脉晚期脑部CTA数据。
进一步的，所述装置还包括：
矫正模块，用于将动脉期脑部CTA数据、静脉期脑部CTA数据和静脉晚期脑部CTA采集数据分别配准到MNI标准空间，分别得到动脉期脑部CTA配准数据、静脉期脑部CTA配准数据和所述静脉晚期脑部CTA配准数据，以矫正图像中的大脑位置和角度信息；
图像预处理模块，用于通过尺度平滑滤波器去除所述动脉期脑部CTA配准数据、所述静脉期脑部CTA配准数据和述静脉晚期脑部CTA配准数据中的干扰信息，得到所述脑部CTA数据。
本发明实施例提供了另一种CTA图像数据的重建装置，与现有技术相比，本发明实施例提取每个脑部CTA数据各自的全局图像特征和局部图像特征后，将提取到的全局图像特征和局部图像特征输入到预先训练完成的随机森林分类器模型中获得三维血管分割图像；又通过提取位于三维血管分割图像上的每条血管各自对应的中心线；并通过绘制每条中心线上的每个像素点的灰度值随时间变化曲线，确定每条所述血管各自对应的灰度值达峰时间；再根据每条所述血管各自对应的灰度值达峰时间，判断每条所述血管各自所处期相；最后对三维血管分割图像中的目标血管以不同的方式进行标识，可使获得的三维血管分割图像在完整保留血管对应的动脉期、静脉期和静脉晚期的时间信息，便于阅片者通过带有不同标识的三维血管分割图像对处于三期期相下的血管进行观察。
作为对上述图6所示方法的实现，本发明实施例提供了另一种CTA图像的显示装置，如图9所示，该装置包括：
三维血管分割数据获取模块91，用于用于获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相；
显示模块92，用于对所述三维血管分割图像中的目标血管进行标识显示，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。
本发明提供了一种CTA图像数据的显示装置，与现有技术相比，本发明实施例通过对获取到的三维血管分割图像中的每条血管根据各自所对应的期相进行标识显示，以显示出三维血管分割图像中的各血管的时间信息，进而使阅片者通过带有不同标识的血管即可分辨出各条血管所处的期相。
根据本发明一个实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的一种CTA图像的重建方法。
基于上述如图1所示方法和如图3所示装置的实施例，本发明实施例还提供了一种计算机设备的实体结构图，如图10所示，该计算机设备包括：处理器1001、存储器1002、及存储在存储器1002上并可在处理器上运行的计算机程序，其中存储器1002和处理器1001均设置在总线1003上所述处理器1001执行所述程序时实现以下步骤：获取脑部CTA数据，其中，所述脑部CTA数据包括不同期相对应的脑部CTA数据；对所述脑部CTA数据进行三维重建，获取三维血管分割图像；根据所述三维血管分割图像中的每条血管各自对应的期相，对所述三维血管分割图像中的每条所述血管进行标识。
通过本发明的技术方案，本发明能够通过对获取的动脉期脑部CT图像、静脉期脑部CT图像和静脉晚期脑部CT图像各自进行全局图像特征和局部图像特征的提取，并将提取到的全局图像特征和局部图像特征输入到预先训练完成的随机森林分类器模型中获得三维血管分割图像；再根据三维血管分割图像中的每条血管各自对应的期相，对三维血管分割图像中的目标血管进行颜色标识，以实现动脉期、静脉期和静脉晚期分别对应的血管在三维血管分割图像中的空间信息和时间信息保留的同时，也便于阅片者通过经颜色标识后的三维血管分割图像对处于三期期相下的血管进行观察。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种CTA图像的重建方法，其特征在于，包括：
获取脑部CTA数据，其中，所述脑部CTA数据包括不同期相对应的脑部CTA数据；
对所述脑部CTA数据进行三维重建，获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相；
获取目标血管，根据所述目标血管对应的期相进行标识，其中，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。
2.根据权利要求1所述的重建方法，其特征在于，所述目标血管为至少两个期相的血管，所述目标血管中不同期相的血管的标识不同。
3.根据权利要求2所述的重建方法，其特征在于，所述目标血管中不同期相的血管的标识不同，包括：所述目标血管中不同期相的血管的标识不同和相同期相的血管的标识相同。
4.根据权利要求1所述的重建方法，其特征在于，所述标识包括颜色或灰度或线型。
5.根据权利要求1所述的重建方法，其特征在于，所述对所述脑部CTA数据进行三维重建，获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相，包括：
提取每个所述脑部CTA数据各自的全局图像特征和局部图像特征；
将提取到的所述全局图像特征和局部图像特征输入到预先训练完成的随机森林分类器模型中，获得三维血管分割图像；
基于所述三维血管分割图像，提取每条所述血管各自对应的中心线；
绘制每条所述中心线上的每个像素点的灰度值随时间变化曲线，并记录每条所述血管各自对应的灰度值达峰时间；
根据每条所述血管各自对应的灰度值达峰时间，判断每条所述血管各自所处期相。
6.根据权利要求1所述的重建方法，其特征在于，所述不同期相包括动脉期期相、静脉期期相和静脉晚期期相中的至少两种。
7.根据权利要求6所述的重建方法，其特征在于，所述获取脑部CTA数据，包括：
根据每个初始脑部CTA数据各自对应的曝光时间分别对每个所述初始脑部CTA数据进行加权处理，获得加权时间图像，其中，所述初始脑部CTA图像包括初始动脉期脑部CTA数据、初始静脉期脑部CTA数据和初始静脉晚期脑部CTA数据；
对所述加权时间图像进行加权平方差计算，获得加权时间方差图像，并将所述加权时间方差图像作为脑部CTA数据；或
所述获取脑部CTA数据，包括：
根据初始静脉期脑部CTA数据和/或初始静脉晚期脑部CTA数据对应的脑部的扫描范围，获取初始动脉期脑部CTA数据对应的第一中间动脉期脑部CTA数据；
分别从所述初始静脉期脑部CTA数据、所述初始静脉晚期脑部CTA数据以及所述第一中间动脉期脑部CTA数据中选取各自对应的感兴趣区域，分别作为中间静脉期脑部CTA数据、中间静脉晚期脑部CTA数据以及第二中间动脉期脑部CTA数据；
分别对所述中间静脉期脑部CTA数据、所述中间静脉晚期脑部CTA数据以及所述第二中间动脉期脑部CTA数据中的骨头图像和脑组织图像分离，获得所述动脉期脑部CTA数据、所述静脉期脑部CTA数据和所述静脉晚期脑部CTA数据。
8.根据权利要求6所述的重建方法，其特征在于，所述获取脑部CTA数据，还包括：
将动脉期脑部CTA数据、静脉期脑部CTA数据和静脉晚期脑部CTA数据分别配准到MNI标准空间，分别得到动脉期脑部CTA配准数据、静脉期脑部CTA配准数据和所述静脉晚期脑部CTA配准数据，以矫正图像中的大脑位置和角度信息；
通过尺度平滑滤波器去除所述动脉期脑部CTA配准数据、所述静脉期脑部CTA配准数据和述静脉晚期脑部CTA配准数据中的干扰信息，得到所述脑部CTA数据。
9.一种CTA图像的显示方法，其特征在于，包括：
获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相；
对所述三维血管分割图像中的目标血管进行标识显示，其中，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。
10.根据权利要求9所述的显示方法，其特征在于，所述目标血管为至少两个期相的血管，所述目标血管中不同期相的血管的标识不同。
11.根据权利要求10所述的显示方法，其特征在于，所述目标血管中不同期相的血管的标识不同，包括：所述目标血管中不同期相的血管的标识不同和相同期相的血管的标识相同。
12.根据权利要求9所述的显示方法，其特征在于，所述标识包括颜色或灰度或线型。
13.一种CTA图像的重建装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取脑部CTA数据，其中，所述脑部CTA数据包括不同期相对应的脑部CTA数据；
三维血管分割图像构建模块，用于对所述脑部CTA数据进行三维重建，获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相；
标识模块，用于获取目标血管，根据所述目标血管对应的期相进行标识，其中，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。
14.一种CTA图像的显示装置，其特征在于，包括：
三维血管分割数据获取模块，用于获取三维血管分割图像，所述三维血管分割图像中的每条血管对应一个期相；
显示模块，用于对所述三维血管分割图像中的目标血管进行标识显示，所述目标血管为所述三维血管分割图像中至少一个期相对应的血管。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行如权利要求1至8任一项所述的CTA图像的重建方法；或者
如权利要求9至12中任一项所述的CTA图像的显示方法。
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