基于CT灌注影像的侧枝循环测量方法、装置、设备及介质与流程

基于ct灌注影像的侧枝循环测量方法、装置、设备及介质
技术领域
1.本技术涉及计算机技术领域，特别涉及为一种基于ct灌注影像的侧枝循环测量方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.缺血性卒中是危害我国人民健康的常见疾病。在缺血性脑血管病中，动脉阻塞会导致阻塞血管供血区域灌注量减低。如果血流灌注量＜10ml/(100g
·
min)，神经细胞在几分钟内就会受到不可逆的伤害。如果仅一部分脑血流量(cerebral blood flow，cbf)减少，神经细胞将停止工作，但仍保持结构完整，被认为是可拯救的潜在组织(缺血半暗带)，这使它们成为溶栓治疗的目标。脑侧支循环是指大脑的供血动脉严重狭窄或阻塞时，血液通过其他分支血管绕过阻塞部位，送至远侧的分布区域，到达缺血组织，使缺血区域获得不同程度的血流灌注代偿。
3.ct灌注成像不同于动态扫描,是在静脉快速团注对比剂时,对感兴趣区层面进行连续ct扫描,从而获得感兴趣区时间
‑‑
密度曲线,并利用不同的数学模型,计算出各种灌注参数值,因此能更有效量化反映局部组织血流灌注量的改变，这是一种ct应用领域的前沿科技，对明确病灶的血液供应具有重要意义，在脑梗塞的早期发现上有广泛运用。
4.随着新的急性血管再通技术的出现(特别是血管内治疗技术)，当前迫切需要建立个体化的评价方法，以指导临床决策，提高疗效。在往期的研究中得知，良好的侧支循环可以增加急性血管再通的益处，降低出血转化的风险。因此，全面、准确地评价脑侧支循环的结构和功能是制定脑卒中个性化治疗方案的重要前提和基础之一，因此，对患者的侧枝循环状态进行评估具有重要意义。


技术实现要素：

5.基于此，本技术提出了一种可以准确定量地对侧枝循环进行评价测量的方法、装置、计算机设备及存储介质。
6.为实现上述目的，本技术第一方面提供一种基于ct灌注影像的侧枝循环的测量方法，包括：
7.获取实际ctp影像，根据所述实际ctp影像计算得到灌注参数图，所述灌注参数图包括：tmax图；
8.根据所述ctp影像中每个体素对应的随时间变化的信号强度确定动脉血管掩模；
9.对所述tmax图进行阈值分割确定缺血区域；
10.基于tmip图对脑区进行划分，得到脑区分区结果，所述tmip图是基于所述ctp影像进行投影得到的；
11.根据所述缺血区域和所述脑区分区结果确定缺血脑区；
12.计算所述缺血脑区的动脉血管体积和对侧脑区的动脉血管体积，所述对侧脑区是指与所述缺血脑区处于对称位置的健康脑区；
13.计算所述缺血脑区的灌注达峰时间和对侧脑区的灌注达峰时间；
14.根据所述缺血脑区与对侧脑区的动脉血管体积的差异度以及灌注达峰时间的差异度对侧枝循环进行评价测量。
15.为实现上述目的，本技术第二方面提供一种基于ct灌注影像的脑缺血区域侧枝循环的测量装置，包括：
16.获取模块，用于获取实际ctp影像，根据所述实际ctp影像计算得到灌注参数图，所述灌注参数图包括：tmax图；
17.血管确定模块，用于根据所述ctp影像中每个体素对应的随时间变化的信号强度确定动脉血管掩模；
18.缺血确定模块，用于对所述tmax图进行阈值分割确定缺血区域；
19.脑区划分模块，用于基于tmip图对脑区进行划分，得到脑区分区结果，所述tmip图是基于所述ctp影像进行投影得到的；
20.脑区确定模块，用于根据所述缺血区域和所述脑区分区结果确定缺血脑区；
21.第一计算模块，用于计算所述缺血脑区的动脉血管体积和对侧脑区的动脉血管体积，所述对侧脑区是指与所述缺血脑区处于对称位置的健康脑区；
22.第二计算模块，用于计算所述缺血脑区的灌注达峰时间和对侧脑区的灌注达峰时间；
23.评价模块，用于根据所述缺血脑区与对侧脑区的动脉血管体积的差异度以及灌注达峰时间的差异度对侧枝循环进行评价测量。
24.为实现上述目的，本技术第三方面提供一种基于ct灌注影像的脑缺血区域侧枝循环的测量设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：
25.获取实际ctp影像，根据所述实际ctp影像计算得到灌注参数图，所述灌注参数图包括：tmax图；
26.根据所述ctp影像中每个体素对应的随时间变化的信号强度确定动脉血管掩模；
27.对所述tmax图进行阈值分割确定缺血区域；
28.基于tmip图对脑区进行划分，得到脑区分区结果，所述tmip图是基于所述ctp影像进行投影得到的；
29.根据所述缺血区域和所述脑区分区结果确定缺血脑区；
30.计算所述缺血脑区的动脉血管体积和对侧脑区的动脉血管体积，所述对侧脑区是指与所述缺血脑区处于对称位置的健康脑区；
31.计算所述缺血脑区的灌注达峰时间和对侧脑区的灌注达峰时间；
32.根据所述缺血脑区与对侧脑区的动脉血管体积的差异度以及灌注达峰时间的差异度对侧枝循环进行评价测量。
33.为实现上述目的，本技术第四方面提供一种计算机可读存储介质，包括：存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：
34.获取实际ctp影像，根据所述实际ctp影像计算得到灌注参数图，所述灌注参数图包括：tmax图；
35.根据所述ctp影像中每个体素对应的随时间变化的信号强度确定动脉血管掩模；
36.对所述tmax图进行阈值分割确定缺血区域；
37.基于tmip图对脑区进行划分，得到脑区分区结果，所述tmip图是基于所述ctp影像进行投影得到的；
38.根据所述缺血区域和所述脑区分区结果确定缺血脑区；
39.计算所述缺血脑区的动脉血管体积和对侧脑区的动脉血管体积，所述对侧脑区是指与所述缺血脑区处于对称位置的健康脑区；
40.计算所述缺血脑区的灌注达峰时间和对侧脑区的灌注达峰时间；
41.根据所述缺血脑区与对侧脑区的动脉血管体积的差异度以及灌注达峰时间的差异度对侧枝循环进行评价测量。
42.上述基于ct灌注影像的侧枝循环的测量方法、装置、设备及存储介质，首先基于ctp影像计算得到灌注参数图，然后对血管进行识别，识别出动脉血管，之后基于tmax图确定缺血区域，然后确定缺血区域所在的脑区，即确定缺血脑区，进而，计算缺血脑区中动脉血管体积以及对侧脑区的动脉血管体积以及缺血脑区和对侧脑区的灌注达峰时间，最后根据缺血脑区与对侧脑区的动脉血管体积的差异度和灌注达峰时间的差异度对侧枝循环进行评价测量。本方案中提出根据缺血脑区与对侧脑区中的动脉血管体积的差异度和灌注达峰时间的差异度来对缺血脑区的侧枝循环进行评价测量给出了一个可以准确定量计算的可靠方式，该方式不需要依赖于医生的经验就可以得到评价结果，比较客观准确。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.其中：
45.图1为一个实施例中基于ct灌注影像的侧枝循环的测量方法的流程图；
46.图2为一个实施例中动脉血管重建的方法流程图；
47.图3为一个实施例中对子动脉血管进行分类的方法流程图；
48.图4为一个实施例中脑部影像的过程示意图；
49.图5为一个实施例中基于ct灌注影像的侧枝循环的测量装置的结构框图；
50.图6为另一个实施例中基于ct灌注影像的侧枝循环的测量装置的结构框图；
51.图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
52.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
53.下面将结合本技术的实施例中的附图，对本技术的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
54.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”、“包
含”和“具有”以及它们任何变形，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、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本技术的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
55.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
56.如图1所示，提出了一种基于ct灌注影像的侧枝循环的测量方法，上述方法具体包括如下步骤：
57.步骤102，获取实际ctp影像，根据实际ctp影像计算得到灌注参数图，灌注参数图包括：tmax图。
58.其中，实际ctp影像即是指实际拍摄得到的ct灌注扫描成像，是在静脉快速团注造影剂时进行连续的ct扫描，然后通过计算机重建得到的。灌注参数图包括：tmax图、rcbf图、rcbv图和mtt图，其中，tmax表示达峰时间，rcbf表示相对脑血流量，rcbv表示相对脑血容量，mtt表示平均通过时间。
59.步骤104，根据ctp影像中每个体素对应的随时间变化的信号强度确定动脉血管掩模。
60.其中，体素在概念上类似于像素，区别在于，像素是二维图像上的元素，而体素是三维图像上的元素。由于ctp影像是进行连续的ct扫描得到的，所以其可以得到每个体素对应的随时间变化的信号强度，对于血管部分，由于里面有造影剂所以信号强度比较高，所以通过统计信号强度的大小就可以确定血管所在的位置，进而确定血管掩模区域。血管掩模区域即是检测得到的血管区域。通过对体素随时间变化的信号强度进行统计，得到各个体素信号的峰值到达时间，得到达峰时间直方图，继而根据达峰时间分部，将血管分为动脉血管和静脉血管。
61.步骤106，对tmax图进行阈值分割确定缺血区域。
62.其中,tmax图是指达峰时间图，设置预设阈值，当tmax图中的像素对应的tmax大于预设阈值(比如，6)，则将该区域确定为缺血区域，得到缺血区域掩模。
63.在一个实施例中，获取tmax图中达峰时间大于预设阈值的区域，根据达峰时间大于预设阈值的区域确定初始缺血区域掩模；对初始缺血区域掩模进行形态学操作，且去除小于预设体积的区域，得到平滑的缺血区域掩模。
64.具体地，对tmax进行阈值分割(缺血区域定义tmax》6)，获得初始缺血区域掩模。然后，对初始掩模进行形态学操作，获得相对平滑的缺血体表面，最后去除体积小于预设体积(比如，3ml)的疑似缺血灶。
65.在一个实施例中，由于不同人的身体素质不同，所以对应的达峰时间是有差异的，为了使得预设阈值的设定更加准确，在进行缺血区域判定时，根据个人情况进行预设阈值的设定，具体地，可以将统计排名靠前的体素的达峰时间(比如前15％)，根据该排名靠前的
体素的达峰时间确定缺血区域对应的预设阈值。
66.步骤108，基于tmip图对脑区进行划分，得到脑区分区结果，tmip图是基于ctp影像进行投影得到的。
67.其中，tmip图表示瞬间最大密度投影图，将得到的tmip图转换到标准模板，标准模板是基于aspects规则进行脑区划分的，进而确定转换到标准模板后tmip图中各个部分所在的脑区。将tmip转换到标准模板时确定转换的映射方程。
68.步骤110，根据缺血区域和脑区分区结果确定缺血脑区。
69.其中，根据上述得到的映射方程，将映射方程作用于tmax图得到缺血区域所在脑区。
70.步骤112，计算缺血脑区的动脉血管体积和对侧脑区的动脉血管体积，对侧脑区是指与缺血脑区处于对称位置的健康脑区。
71.其中，在已知动脉血管掩模的情况下，分别确定缺血脑区中的动脉血管体积和对侧脑区的动脉血管体积，根据两者的差别来评价侧枝循环。
72.步骤114，计算缺血脑区的灌注达峰时间和对侧脑区的灌注达峰时间。
73.其中，在已知动脉血管掩模的情况下，分别计算缺血脑区的灌注达峰时间，严格来说是平均灌注达峰时间，脑区中包含有多个体素，每个体素都应有灌注达峰时间，统计脑区对应的灌注达峰时间相当于统计多个体素的平均灌注达峰时间。
74.步骤116，根据缺血脑区与对侧脑区的动脉血管体积的差异度以及灌注达峰时间的差异度对侧枝循环进行评价测量。
75.具体地，计算对侧脑区与缺血脑区的动脉血管体积的差异度，以及灌注达峰时间的差异度，根据两者的差异度共同来对侧枝循环进行定量评价。具体地，采用如下公式计算得到动脉血管体积的差异度r：r＝(v
c-v
p
)/vc，其中，vc表示对侧脑区的动脉血管体积，v
p
表示缺血区域的动脉血管体积。采用如下公式计算得到达峰时间的差异度i：i＝(t
c-t
p
)/tc,其中，tc表示对侧脑区的灌注达峰时间，t
p
表示缺血脑区的灌注达峰时间。预先设置评分规则，根据动脉血管体积的差异度设置基础评分，根据灌注达峰时间的差异度和基础评分确定最终侧枝循环得分。举个例子，假设动脉血管体积的差异度在10％以内，设置基础得分为8分，灌注达峰时间的差异度越小，附加分数越多，比如，当灌注达峰时间的差异度也在10％以内，附加分数为1分，加上基础得分8，最后得分为9分。当灌注达峰时间的差异度不在10％以内时，则附加分数为负，且差异度越大，减分越多，比如，当灌注达峰时间的差异度在10％-15％之间时，附加分数为-0.5分，当灌注达峰时间的差异度在15％-20％之间时，附加分数为-1分，以此类推。另外，需要说明的是，动脉血管体积的差异度越大，基础得分越低。
76.上述基于ct灌注影像的侧枝循环的测量方法，首先基于ctp影像计算得到灌注参数图，然后对血管进行识别，识别出动脉血管，之后基于tmax图确定缺血区域，然后确定缺血区域所在的脑区，即确定缺血脑区，进而，计算缺血脑区中动脉血管体积以及对侧脑区的动脉血管体积以及缺血脑区和对侧脑区的灌注达峰时间，最后根据缺血脑区与对侧脑区的动脉血管体积的差异度和灌注达峰时间的差异度对侧枝循环进行评价测量。本方案中提出根据缺血脑区与对侧脑区中的动脉血管体积的差异度和灌注达峰时间的差异度来对缺血脑区的侧枝循环进行评价测量给出了一个可以准确定量计算的可靠方式，该方式不需要依赖于医生的经验就可以得到评价结果，比较客观准确。
77.在一个实施例中，在根据ctp影像中每个体素对应的随时间变化的信号强度确定动脉血管掩模之后，还包括：动脉血管的重建。
78.如图2，动脉血管的重建包括如下步骤：
79.步骤105a，获取动脉血管掩模中的各个目标体素对应的信号强度变化曲线。
80.其中，动脉血管掩模确定了动脉血管所在的区域，为了进一步准确地计算动脉血管的体积，需要对动脉血管进行重建，然后基于重建的动脉血管进行体积计算。
81.步骤105b，基于每个目标体素对应的信号强度变化曲线，生成每个目标体素对应的体素特征向量。
82.其中，将每个目标体素的信号强度变化曲线进行向量化表示，生成每个目标体素的体素特征向量。
83.步骤105c，基于体素特征向量对目标体素进行聚类，得到多个聚类簇。
84.其中，聚类采用无监督学习聚类，即计算机设备自动进行特征学习，将具有相似特征的体素进行聚类，得到学习得到的多个聚类簇，并得到每个聚类簇的特征信息。
85.步骤105d，从多个聚类簇中筛选出满足动脉特征条件的目标聚类簇。
86.其中，将各个聚类簇的特征信息分别与预设的动脉特征条件进行匹配，若匹配，说明该聚类簇为动脉血管的聚类簇。
87.步骤105e，从目标聚类簇中确定目标动脉体素。
88.其中，目标聚类簇是由一个个目标动脉体素组成的。
89.步骤105f，基于目标动脉体素进行动脉血管的重建。
90.其中，确定了目标动脉体素后对动脉血管进行重建，这样有利于获取到更全面的动脉血管信息，从而计算得到更准确的动脉血管体积。
91.计算缺血脑区的动脉血管体积和对侧脑区的动脉血管体积，对侧脑区是指与缺血脑区处于对称位置的健康脑区，包括：基于重建的动脉血管计算缺血脑区的动脉血管体积和对侧脑区的动脉血管体积。
92.上述实施例中，为了对用于侧枝循环评价的动脉血管体积进行更准确地计算，分割出动脉血管区域后，创新性地提出了基于分割出的动脉血管进行动脉血管重建的方式，具体地，先是基于信号强度变化曲线生成了每个目标体素对应的体素特征向量，然后进行聚类得到多个聚类簇，从多个聚类簇中筛选出满足动脉血管特征的目标聚类簇，该目标聚类簇中包含的目标动脉体素为准确的动脉体素，基于该目标动脉体素进行血管重建，提高了动脉血管重建的准确度，进而提高了后续动脉血管体积计算的准确度，从而提高了侧枝循环评价的准确度。
93.如图3所示，在一个实施例中，基于目标动脉体素进行动脉血管的重建的步骤105f之后还包括：对子动脉血管进行分类的步骤。
94.对子动脉血管进行分类的包括以下步骤：
95.步骤302，从重建的动脉血管中提取各个子动脉血管的中轴线。
96.步骤304，确定各个子动脉血管的中轴线的交叉点。
97.步骤306，基于交叉点将重建的动脉血管配准到标准动脉血管模板上，得到每个子动脉血管对应的标准分类。
98.其中，为了进一步准确地计算得到动脉血管体积，将动脉血管进行了细分，确定了
各个子动脉血管，在确定了子动脉血管后，还需要将子动脉血管进行准确分类，分类的方式这里采用了创新简易的方式，通过利用各个子动脉血管的中轴线的交叉点的特点有利于更迅速准确地对子动脉血管进行分类。具体地，确定各个中轴线的交叉点，多个交叉点构成了一个特殊形状，基于该特殊形状与标准动脉血管模板上的各个交叉点组成的预设形状进行匹配，配准到该标准动脉血管模板上，基于配准的结果得到了每个子动脉血管的标准分类。通过上述方式可以将每个子动脉血管快速准确地进行配准，提高了子动脉血管分类的效率和准确度。
99.所述基于重建的动脉血管计算所述缺血脑区的动脉血管体积和对侧脑区的动脉血管体积，包括：基于每个子动脉血管对应的标准分类分别计算所述缺血脑区的每个子动脉血管体积以及对侧脑区的每个子动脉血管体积；获取每个子动脉血管体积的预设权重，基于所述预设权重分别计算得到所述缺血脑区的动脉血管体积和所述对侧脑区的动脉血管体积。
100.其中，为了进一步准确计算动脉血管体积，基于分类后的子动脉血管进行计算，不同子动脉血管的重要程度不同，所以相应的权重不同，基于预设的权重计算得到最终的动脉血管体积，从而使得侧枝循环的评价更加准确。
101.如图4所示，为本技术实施例中的一个过程影像示意图，包括：获取ctp影像，基于ctp影像得到灌注参数图，对血管进行分割及重建、确定缺血区，对脑区进行划分，最后进行侧枝循环评估。
102.在一个实施例中，所述根据所述ctp影像中每个体素对应的随时间变化的信号强度确定动脉血管掩模，包括：根据每个体素对应的随时间变化的信号强度确定血管掩模区域；对所述血管掩模区域中的目标体素对应的信号达峰时间进行统计，得到达峰时间直方图；根据所述达峰时间直方图将血管分为动脉血管和静脉血管，确定所述动脉血管对应的动脉血管掩模。
103.其中，获取每个体素对应的随时间变化的信号强度，对所述随时间变化的信号强度进行积分，得到每个体素对应的信号强度积分值；根据所述信号强度积分值确定符合预设规则的目标体素；根据所述目标体素确定所述血管掩模区域。其中，预设规则可以设置信号强度积分值排名前15％的为目标体素，对每个体素位置的信号强度进行积分，保留积分值前15％的部分，获得对应血管掩模，进而统计该部分体素信号的峰值到达时间，得到达峰时间直方图，继而根据达峰时间分部，将血管分为动脉血管和静脉血管。
104.在一个实施例中，所述获取实际ctp影像，根据所述实际ctp影像计算得到灌注参数图，包括：将计算得到的灌注参数图输入到ctp影像生成模型中，得到所述ctp影像生成模型输出的模拟ctp影像；将所述实际ctp影像与所述模拟ctp影像进行比对，当比对结果超出预设范围时，则对所述灌注参数图进行调整，得到调整后的灌注参数图。
105.其中，为了使得计算得到的灌注参数图更加准确，将初始计算得到的灌注参数图作为ctp影像生成模型中，其中，ctp影像生成模型用于根据灌注参数模拟生成模拟ctp影像，该ctp影像生成模型是通过深度神经网络模型训练得到的。将实际ctp影像与模拟ctp影像进行比对，确定两者的相似度，当相似度大于99％时，则认为计算得到的灌注参数图是准确的，当相似度小于99％时，说明计算得到灌注参数图不够准确，需要基于比对结果对灌注参数图进行微调，得到调整后的灌注参数图，将该调整后的灌注参数图继续作为ctp影像生
成模型的输入，直到得到的模拟ctp影像满足条件停止，将最终的灌注参数图作为准确的灌注参数图。
106.在一个实施例中，所述根据所述缺血脑区与对侧脑区的动脉血管体积的差异度以及灌注达峰时间的差异度对侧枝循环进行评价测量，包括：计算所述对侧脑区和所述缺血脑区的动脉血管体积差；计算所述对侧脑区和所述缺血脑区的灌注达峰时间差；根据所述动脉血管体积差和所述灌注达峰时间差计算得到侧枝循环对应的评分。
107.在一个实施例中，所述基于tmip图对脑区进行划分，得到脑区分区结果，所述tmip图是基于所述ctp影像进行投影得到的，包括：对所述ctp影像进行投影得到tmip图，所述tmip图为沿时间最大投影图；基于所述tmip图提取脑部轮廓线，基于所述脑部轮廓线确定经度中心线和纬度中心线；基于所述经度中心线和纬度中心线的交点将所述tmip图配准到标准脑区模板，得到所述脑区划分结果。
108.其中，对ct灌注影像进行脑区划分(按照aspects评分参考脑区)。为了更准确地进行脑区划分，这里提出了基于tmip图提取脑部轮廓线，根据该脑部轮廓线确定经度中心线和纬度中心线，然后确定两者的交点，基于经度中心线、纬度中心线和交点就可以将tmip图配准到标准脑区模板。
109.在一个实施例中，获取实际ctp影像，包括：获取原始ct灌注影像，ct灌注影像是连续多次地进行层面扫描得到的动态影像；将原始ct灌注影像中同一位置上多次扫描得到的各影像帧分别作为目标帧，针对每个目标帧，确定目标帧与对应于同一位置的时间相邻帧之间的局部扫描时间差；所述时间相邻帧，是指目标帧的扫描时间的相邻扫描时间上对同一位置扫描得到的影像帧；根据局部扫描时间差，自适应地确定目标帧对应的时间滤波卷积核参数；基于时间滤波卷积核参数对所述目标帧进行平滑滤波处理，得到处理后的ct灌注影像，基于处理后的ct灌注影像进行灌注参数图的计算。
110.其中，时间相邻帧，是在目标帧的扫描时间的相邻扫描时间上对同一位置扫描得到的影像帧。相邻扫描时间，是指与目标帧的扫描时间相邻的扫描时间，可以包括在先相邻扫描时间(即目标帧的扫描时间的前一扫描时间)和在后相邻扫描时间(即目标帧的扫描时间的后一扫描时间)。时间相邻帧则为在相邻扫描时间所扫描得到的三维影像帧。目标帧的时间相邻帧与目标帧，属于对同一位置在不同时间上扫描得到的影像帧。可以理解，本技术各实施例中所说的“影像帧”皆为三维影像帧。
111.局部扫描时间差，即为目标帧的扫描时间和相邻扫描时间之间的时间差。计算机设备可以根据局部扫描时间差，自适应地确定目标帧对应的时间滤波卷积核参数。可以理解，目标帧对应的时间滤波卷积核参数，用于示意目标帧的各时间相邻帧分别对应的滤波权重，所以，局部扫描时间差的大小与滤波权重负相关，即，时间相邻帧与目标帧的局部扫描时间差越大，滤波影响越小，因而该时间相邻帧的滤波权重越小，反之，局部扫描时间差越小，滤波影响越大，该时间相邻帧的滤波权重越大。因而，计算机设备可以基于时间滤波卷积核参数对目标帧在时间维度上进行平滑滤波处理，得到ct灌注影像。可以理解，平滑滤波处理可以是高斯滤波处理。上述实施例中，通过对原始ct灌注影像进行一系列处理使得得到的ct灌注影像更加的准确，从而有利于后续侧枝循环评价的准确度。
112.在一个实施例中，所述获取实际ctp影像，根据所述ctp影像计算得到灌注参数图，所述灌注参数图包括：tmax图，包括：对实际ctp影像进行预处理，所述预处理包括：头动校
正、平滑去噪、去颅骨操作和去非颅脑操作；对预处理后的ctp影像采用去卷积法得到所述灌注参数图。
113.其中，获取颅脑ctp影像对应的灌注参数图，需要对原始影像进行预处理，包括头动校正、平滑去噪、去颅骨等操作。具体地，首先沿时间方向评估头颅运动情况，对于有明显头动的时间帧进行校正，使其与其他帧处于相同的位置。使用kmgb滤波(一种适合于ct灌注影像的滤波方法)对ctp信号进行平滑去噪。其次，沿时间轴进行影像投影得到tmip(沿时间最大投影图)，在此基础上去除颅骨及颅外组织，获得二值脑掩模，然后利用获得的掩模对每一帧影像进行布尔操作，去除非颅脑部分。最后，使用去卷积法计算各灌注参数图(tmax，rcbf，rcbv，mtt)。
114.如图5所示，在一个实施例中，提出了一种基于ct灌注影像的侧枝循环测量装置，包括：
115.获取模块502，用于获取实际ctp影像，根据所述实际ctp影像计算得到灌注参数图，所述灌注参数图包括：tmax图；
116.血管确定模块504，用于根据所述ctp影像中每个体素对应的随时间变化的信号强度确定动脉血管掩模；
117.缺血确定模块506，用于对所述tmax图进行阈值分割确定缺血区域；
118.脑区划分模块508，用于基于tmip图对脑区进行划分，得到脑区分区结果，所述tmip图是基于所述ctp影像进行投影得到的；
119.脑区确定模块510，用于根据所述缺血区域和所述脑区分区结果确定缺血脑区；
120.第一计算模块512，用于计算所述缺血脑区的动脉血管体积和对侧脑区的动脉血管体积，所述对侧脑区是指与所述缺血脑区处于对称位置的健康脑区；
121.第二计算模块514，用于计算所述缺血脑区的灌注达峰时间和对侧脑区的灌注达峰时间；
122.评价模块516，用于根据所述缺血脑区与对侧脑区的动脉血管体积的差异度以及灌注达峰时间的差异度对侧枝循环进行评价测量。
123.如图6所示，在一个实施例中，上述装置还包括：
124.血管重建模块505，用于获取动脉血管掩模中的各个目标体素对应的信号强度变化曲线；基于每个目标体素对应的信号强度变化曲线，生成每个目标体素对应的体素特征向量；基于所述体素特征向量对所述目标体素进行聚类，得到多个聚类簇；从所述多个聚类簇中筛选出满足动脉特征条件的目标聚类簇；从所述目标聚类簇中确定目标动脉体素；基于所述目标动脉体素进行动脉血管的重建。
125.第一计算模块还用于基于重建的动脉血管计算所述缺血脑区的动脉血管体积和对侧脑区的动脉血管体积。
126.在一个实施例中，血管重建模块还用于从重建的动脉血管中提取各个子动脉血管的中轴线；确定所述各个子动脉血管的中轴线的交叉点；基于所述交叉点将重建的动脉血管配准到标准动脉血管模板上，得到每个子动脉血管对应的标准分类。
127.第一计算模块还用于基于每个子动脉血管对应的标准分类分别计算所述缺血脑区的每个子动脉血管体积以及对侧脑区的每个子动脉血管体积；获取每个子动脉血管体积的预设权重，基于所述预设权重分别计算得到所述缺血脑区的动脉血管体积和所述对侧脑
区的动脉血管体积。
128.在一个实施例中，血管确定模块还用于根据每个体素对应的随时间变化的信号强度确定血管掩模区域；对所述血管掩模区域中的目标体素对应的信号达峰时间进行统计，得到达峰时间直方图；根据所述达峰时间直方图将血管分为动脉血管和静脉血管，确定所述动脉血管对应的动脉血管掩模。
129.在一个实施例中，获取模块还用于将计算得到的灌注参数图输入到ctp影像生成模型中，得到所述ctp影像生成模型输出的模拟ctp影像；将所述实际ctp影像与所述模拟ctp影像进行比对，当比对结果超出预设范围时，则对所述灌注参数图进行调整，得到调整后的灌注参数图。
130.在一个实施例中，评价模块还用于计算所述对侧脑区和所述缺血脑区的动脉血管体积差；计算所述对侧脑区和所述缺血脑区的灌注达峰时间差；根据所述动脉血管体积差和所述灌注达峰时间差计算得到侧枝循环对应的评分。
131.在一个实施例中，划分模块还用于对所述ctp影像进行投影得到tmip图，所述tmip图为沿时间最大投影图；基于所述tmip图提取脑部轮廓线，基于所述脑部轮廓线确定经度中心线和纬度中心线；确定所述经度中心线和所述纬度中心线的交点；基于所述经度中心线、纬度中心线和所述交点将所述tmip图配准到标准脑区模板，得到所述脑区划分结果。
132.图7示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是服务器，也可以是终端。如图7所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该基于ct灌注影像的脑缺血区域侧枝循环的测量设备的非易失性存储介质有存储操作系统，还可有存储计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现上述的基于ct灌注影像的侧枝循环的测量方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行上述的基于ct灌注影像的侧枝循环的测量方法。本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的设备的限定，具体的设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
133.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器有存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述基于ct灌注影像的侧枝循环的测量方法的步骤。
134.在一个实施例中，提出了一种计算机可读存储介质，有存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述基于ct灌注影像的侧枝循环的测量方法的步骤。
135.可以理解的是，上述基于ct灌注影像的侧枝循环的测量方法、装置、基于ct灌注影像的脑缺血区域侧枝循环的测量设备以及计算机可读存储介质属于一个总的发明构思，实施例可相互适用。
136.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编
程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
137.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
138.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。