用于脉管系统中心线提取的系统和方法与流程

本发明总体涉及血管疾病领域，并且更具体地，涉及用于脉管系统中心线提取的系统和方法。更具体地，本发明涉及但不限于冠状动脉或主动脉中心线提取。

背景技术：

1、冠状动脉形成人类心脏的重要部分。人类心脏的心肌依赖于从冠状动脉供应的血液，并且这为心脏功能提供能量。冠状动脉中心线的识别在冠状动脉疾病的诊断中起着重要的作用。冠状动脉中心线的识别对于自动检测和量化冠状动脉中的狭窄和斑块也是必不可少的。类似的重要性可以赋予脉管系统的其他部分的中心线的检测。

2、通常，通过使用冠状动脉中心线从‌计算机断层扫描冠状动脉血管成像（ctca）中提取弯曲平面重组（cpr）图像，然后基于cpr图像训练模型，以预测狭窄的存在或斑块的程度，来自动量化狭窄和斑块。然而，这些方法倾向于集中于提取四个主要动脉的全长中心线，即从开口（ostia）开始到血管远端结束的线，而没有考虑分支和子血管。

3、因此，需要从ctca图像中自动提取冠状动脉的中心线，以使心脏疾病专家能够准确诊断冠状动脉疾病。然后，中心线的知识将使得能够利用中心线信息来计算动脉的横截面，从而向用户揭示狭窄的存在或阻塞的程度。

技术实现思路

1、本文公开了一种用于从图像中提取所述图像中所示的脉管系统的一个以上血管中的每一个的中心线的系统，所述系统包括：

2、存储器；以及

3、至少一个处理器，所述存储器存储指令，当由所述至少一个处理器执行时，所述指令使所述系统：

4、在接收器系统处接收所述脉管系统的一部分的第一掩模；

5、基于所述第一掩模中所述脉管系统的形状，使用形状分析模型识别所述图像中的种子点；

6、使用中心线追踪模型，通过以下步骤生成一个以上血管中的每一个的所述中心线：

7、从每个种子点追踪所追踪的中心线；

8、基于所述脉管系统的一部分的解剖特征，从所追踪的中心线中选择候选中心线；以及

9、使用一个以上几何形状滤波器滤波所述候选中心线，以生成每个血管的中心线；以及

10、输出每个血管的所述中心线。

11、还公开了用于从图像中提取所述图像中所示的脉管系统的一个以上血管中的每一个的中心线的方法，所述方法包括：

12、在接收器系统处接收所述脉管系统的一部分的第一掩模；

13、基于所述第一掩模中所述脉管系统的形状，使用形状分析模型识别所述图像中的种子点；

14、使用中心线追踪模型，通过以下步骤生成一个以上血管中的每一个的所述中心线：

15、从每个种子点追踪所追踪的中心线；

16、基于所述脉管系统的所述一部分的解剖特征，从所追踪的中心线中选择候选中心线；以及

17、使用一个以上几何形状滤波器滤波所述候选中心线，以生成每个血管的中心线；以及

18、输出每个血管的所述中心线。

1.一种用于从图像中提取所述图像中所示的脉管系统的一个以上血管中的每一个的中心线的系统，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中，每个种子点包括相应的所述血管的远端。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，相应的所述血管的所述远端通过以下方式识别：

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述解剖特征源自显示一个以上开口的开口掩模，每个候选中心线从相应的所述开口延伸。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述接收器接收第二掩模，生成各个掩模以掩蔽所述脉管系统的相应不同部分，所述系统从所述第一掩模和第二掩模生成开口掩模。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，通过对所述第一掩模和第二掩模应用布尔与运算来生成所述开口掩模。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其中，所述第二掩模是主动脉掩模。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，如果所述开口掩模包括两个以上的开口，则所述中心线追踪模型选择所述开口掩模中所述开口中最大的两个开口。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其中，所述第一掩模是冠状动脉掩模。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中，针对每个种子点，所述中心线追踪模型通过以下步骤追踪相应的所追踪的中心线：

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述中心线追踪模型通过基于每个方向和前一个方向之间的角度挑选方向来从所述多个方向中识别候选方向，其中，仅从所述候选方向中确定所述下一个像素的方向。

12.一种用于从图像中提取所述图像中所示的脉管系统的一个以上血管中的每一个的中心线的方法，所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中，每个种子点包括相应的所述血管的远端。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，识别相应的所述血管的所述远端包括：

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，包括从显示一个以上开口的开口掩模中导出所述解剖特征，每个候选中心线从相应的所述开口延伸。

16.根据权利要求15所述的方法，包括：

17.根据权利要求16所述的方法，其中，通过对所述第一掩模和第二掩模应用布尔与运算来生成所述开口掩模。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，所述第二掩模是主动脉掩模。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，如果所述开口掩模包括两个以上的开口，所述方法包括使用所述中心线追踪模型选择所述开口掩模中所述开口中最大的两个开口，所述候选中心线是从所述两个最大开口中的一个延伸的中心线。

20.根据权利要求12至19中任一项所述的方法，其中，所述第一掩模是冠状动脉掩模。

21.根据权利要求12至20中任一项所述的方法，其中，针对每个种子点，所述方法包括使用所述中心线追踪模型，通过以下步骤追踪相应的所追踪的中心线：

22.根据权利要求21所述的方法，包括通过基于每个方向和前一个方向之间的角度挑选方向来从所述多个方向中识别候选方向，并且仅从所述候选方向中确定下一个像素的方向。