一种基于虚拟成像的动脉瘤的瘤颈角度计算方法

摘要

本发明公开了一种基于虚拟成像的动脉瘤的瘤颈角度计算方法，包括：构造动脉血管的三维影像模型；根据所述动脉血管的三维影像模型采用惯性延伸法生成所述动脉血管的三维正常模型；根据所述动脉血管的三维正常模型和三维影像模型的差值确定动脉瘤的位置；计算动脉瘤的瘤颈角度。本发明通过动脉血管的三维影像模型和三维正常模型的比对精准确定动脉瘤在动脉血管中的位置，从而可以计算得到动脉瘤的瘤颈与动脉瘤对应动脉血管之间的夹角。

说明书

技术领域

本发明涉及医学图像处理技术领域，特别是涉及一种基于虚拟成像的动脉瘤的瘤颈角度计算方法。

背景技术

动脉瘤是由于动脉壁的病变或损伤，形成动脉壁局限性或弥漫性扩张或膨出的表现，以膨胀性、搏动性肿块为主要表现，可以发生在动脉系统的任何部位，而以肢体主干动脉、主动脉和颈动脉较为常见。

不同部位的动脉瘤治疗上有所差异。主要治疗为手术治疗和动脉瘤腔内修复术及动脉瘤栓塞。手术原则为动脉瘤切除、动脉重建。重建方法包括动脉破口修补、动脉补片抑制和动脉端端吻合术等。腔内修复术采用覆膜型人工血管内支架进行动脉瘤腔内修复术，创伤小，疗效肯定，但必须严格掌握好适应证。对于一些内脏动脉瘤可使用弹簧圈栓塞的方法使瘤体内形成血栓，避免瘤体进一步扩大破裂出血。

手术是通过导管将支架释放在动脉瘤的相应位置，若事先不知道动脉瘤的瘤颈与动脉血管的角度关系可能会导致手术失败。现有技术中，通常是在术前对患者进行CTA检测，获取患者血管的二维影像，然后由医生根据血管的二维影像进行判断，但是根据二维影像只能确定有无动脉瘤，无法判断动脉瘤的瘤颈与血管之间的角度关系，无法为手术方案的制定提供准确的依据。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于虚拟成像的动脉瘤的瘤颈角度计算方法，通过动脉血管的三维影像模型和三维正常模型的比对精准确定动脉瘤在动脉血管中的位置，从而可以计算得到动脉瘤的瘤颈与动脉瘤对应动脉血管之间的夹角。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于虚拟成像的动脉瘤的瘤颈角度计算方法，包括：

构造动脉血管的三维影像模型；

根据所述动脉血管的三维影像模型采用惯性延伸法生成所述动脉血管的三维正常模型；

根据所述动脉血管的三维正常模型和三维影像模型的差值确定动脉瘤的位置；

计算动脉瘤的瘤颈角度。

优选的，构造动脉血管的三维影像模型包括以下步骤：

获取动脉血管的CTA影像；

根据所述动脉血管的CTA影像采用虚拟成像技术构造动脉血管的三维影像模型。

优选的，所述动脉血管的三维正常模型的生成方法包括：

获取所述动脉血管的三维影像模型中的宽阔段；

将每个宽阔段一端或两端的动脉血管进行惯性延伸得到各宽阔段对应的正常动脉血管模型；

将所述动脉血管的三维影像模型中的各宽阔段分别替换为各宽阔段对应的正常动脉血管模型，得到所述动脉血管的三维正常模型。

优选的，将每个宽阔段一端或两端的动脉血管进行惯性延伸是按照动脉血管壁的厚度进行延伸。

优选的，计算动脉瘤的瘤颈角度包括以下步骤：

获取动脉瘤的瘤颈的第一相对中心线；

获取动脉瘤对应的血管宽阔段的第二相对中心线；

计算第二相对中心线沿所述血管宽阔段的血流方向与第一相对中心线构成的夹角的角度为瘤颈角度，或计算第二相对中心线逆所述血管宽阔段的血流方向与第一相对中心线构成的夹角的角度为瘤颈角度。

优选的，所述第一相对中心线的获取方法包括：

将所述动脉瘤的瘤颈分割为若干个血管切面；

计算瘤颈两端的两个血管切面的中心点；

连接瘤颈两端的两个血管切面的中心点得到第一相对中心线。

优选的，所述第二相对中心线的获取方法包括：

将动脉瘤对应的血管宽阔段分割为若干个血管切面；

计算血管宽阔段两端的两个血管切面的中心点；

连接血管宽阔段两端的两个血管切面的中心点得到第二相对中心线。

优选的，计算血管切面的中心点包括以下步骤：

在血管切面的周边上设置若干个分割点；

获取血管切面的每一个分割点与该血管切面的其它所有分割点的连线中的最长连线；

分别计算血管切面的各最长连线之间的所有交点；

获取经过最长连线数量最多的交点为该血管切面的中心点。

本发明的有益效果是：本发明通过动脉血管的三维影像模型和三维正常模型的比对精准确定动脉瘤在动脉血管中的位置，从而可以计算得到动脉瘤的瘤颈与动脉瘤对应动脉血管之间的夹角的量化值，从而为制定手术方案提供依据。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种基于虚拟成像的动脉瘤的瘤颈角度计算方法，包括：

S1.构造动脉血管的三维影像模型。

构造动脉血管的三维影像模型包括以下步骤：

S11.获取动脉血管的CTA影像；

S12.根据所述动脉血管的CTA影像采用虚拟成像技术构造动脉血管的三维影像模型。

S2.根据所述动脉血管的三维影像模型采用惯性延伸法生成所述动脉血管的三维正常模型。

所述动脉血管的三维正常模型的生成方法包括：

S21.获取所述动脉血管的三维影像模型中的宽阔段。通过扫描动脉血管的整个三维影像模型确定该三维影像模型中动脉血管的所有宽阔部分（即血管宽阔段）。

S22.将每个宽阔段一端或两端的动脉血管进行惯性延伸得到各宽阔段对应的正常动脉血管模型。

在将每个血管宽阔段一端或两端的动脉血管进行惯性延伸是按照血管壁的厚度进行延伸，即根据血管宽阔段一端或两端的动脉血管的方向进行延伸，并根据血管壁的厚度确定得到延伸血管的模型，即正常血管的模型。

血管惯性延伸的方向有两种：一种是从血管宽阔段的一端向另一端进行延伸，另一种是从血管宽阔段的两端向血管宽阔段的中间进行延伸。在具体操作时根据实际情况选择相应的血管延伸的方向。

S23.将所述动脉血管的三维影像模型中的各宽阔段分别替换为各宽阔段对应的正常动脉血管模型，得到所述动脉血管的三维正常模型。

S3.根据所述动脉血管的三维正常模型和三维影像模型的差值确定动脉瘤的位置。

所述动脉瘤的位置的确定方法为：比较动脉血管的三维正常模型和三维影像模型，动脉血管的三维影像模型相较于三维正常模型多出的部分即为动脉瘤；确定所述动脉瘤在动脉血管上的位置。

S4. 计算动脉瘤的瘤颈角度。

计算动脉瘤的瘤颈角度包括以下步骤：

S41.获取动脉瘤的瘤颈的第一相对中心线；所述第一相对中心线的获取方法包括：将所述动脉瘤的瘤颈分割为若干个血管切面；计算三维影像模型中瘤颈两端的两个血管切面的中心点；连接瘤颈两端的两个血管切面的中心点得到第一相对中心线。

S42.获取动脉瘤对应的血管宽阔段的第二相对中心线；所述第二相对中心线的获取方法包括：将动脉瘤对应的血管宽阔段分割为若干个血管切面；计算三维影像模型中血管宽阔段两端的两个血管切面的中心点；连接血管宽阔段两端的两个血管切面的中心点得到第二相对中心线。

计算血管切面的中心点包括以下步骤：在血管切面的周边上设置若干个分割点，分割点的数量可以根据需要进行确定，分割点的数量越多，计算得到的结果越准确；获取血管切面的每一个分割点与该血管切面的其它所有分割点的连线中的最长连线，对于每一个分割点，将该分割点与除该分割点以外的所有分割点进行连线，找出其中最长的连线作为该分割点的最长连线；分别计算血管切面的各最长连线之间的所有交点，在血管切面内显示出所有点的最长连线，计算所有连线之间的交点，即计算每条最长连线与其它所有最长连线的交点；获取经过最长连线数量最多的交点为该血管切面的中心点，例如，一个血管切面内的最长连线的所有交点中交点A位于5条最长连线上（即有5条最长连线经过交点A），其它全部交点最多位于3条最长连线上，那么交点A即为该血管切面的中心点。

S43.计算第二相对中心线沿所述血管宽阔段的血流方向与第一相对中心线构成的夹角的角度为瘤颈角度，或计算第二相对中心线逆所述血管宽阔段的血流方向与第一相对中心线构成的夹角的角度为瘤颈角度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。