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一种基于X射线冠脉造影图像的血液流动速度计算方法

阅读：1023发布：2020-11-03

专利汇可以提供一种基于X射线冠脉造影图像的血液流动速度计算方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种基于 X射线冠脉造影图像的血液流动速度计算方法，步骤如下：载入X射线冠脉造影图像；获得病人心率；提取造影图像信息，并基于三维合成方法得到二维血管的三维合成数据；计算一个心动周期内图像所走过的帧数；通过一个心动周期内图像所走过的帧数，在二维起始帧和结束帧对应的图像上分别取得一个心动周期的起始点和结束点，然后通过起始点和结束点在三维合成数据中截取一个心动周期的血管长度；计算血液流动速度；其优点在于通过识别一个心动周期内起始帧和结束帧所对应的图像上的起始点和结束点，并基于三维重建得到的血管长度，来确定一个心动周期内血液的平均流动速度，为医生提供了一种更准确的冠脉血液流动速度的计算方法。，下面是一种基于X射线冠脉造影图像的血液流动速度计算方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于X射线冠脉造影图像的血液流动速度计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：载入X射线冠脉造影图像；
步骤S2：监测并获得指定的病人心率；
步骤S3：提取造影图像信息，并基于三维合成方法得到二维血管的三维合成数据；
步骤S4：计算一个心动周期内图像所走过的帧数；
步骤S5：通过一个心动周期内图像所走过的帧数，在二维起始帧和结束帧对应的图像上分别取得一个心动周期的起始点和结束点，然后通过起始点和结束点在三维合成数据中截取一个心动周期的血管长度；
步骤S6：计算血液流动速度。
2.根据权利要求1所述的基于X射线冠脉造影图像的血液流动速度计算方法，其特征在于，步骤S3中所述三维合成数据包括血管的管径、中心线、轮廓和长度数据。
3.根据权利要求1所述的基于X射线冠脉造影图像的血液流动速度计算方法，其特征在于，步骤S4中计算一个心动周期内图像所走过的帧数的具体方法如下：
获取指定的病人心率为H次/分钟，从造影图像信息中获取图像频率为S帧/秒，其帧数X的计算公式如下：
X＝(1÷(H÷60))×S。
4.根据权利要求1所述的基于X射线冠脉造影图像的血液流动速度计算方法，其特征在于，步骤S6中计算血液流动速度的具体方法如下：
假设截取的血管长度为L，一个周期所用时间为P，通过公式1：P＝X÷S；公式2：V＝L÷P，得到血液流动速度V。

说明书全文

一种基于X射线冠脉造影图像的血液流动速度计算方法

技术领域

[0001] 本发明属于医学图像处理技术领域，尤其是涉及一种基于X射线冠脉造影图像的血液流动速度计算方法。

背景技术

[0002] 血管中的血液流动速度是人体健康的重要参数和指标，可以反映很多疾病发病的中间环节或前期征兆。因此，准确地测量血管中的血液流动速度，有助于医生对病情进行更好的分析，具有重要的临床价值与意义。

[0003] 随着技术发展，X光造影图像越来越清晰，利用造影剂能清晰的看到血管结构。目前常规的图像测量血液流动速度方法是，选取一段血管，测量出血管长度并通过图像帧数来确定时间，以此来得到血液流动速度。这种方式有一个明显的缺点是，在所选取的长度中，心动周期是不定的，而心跳过程中血液流动速度是一直变化的，这种方式并不能准确反应一个心动周期内的血液流动速度，具有一定的局限性。

发明内容

[0004] 本发明目的是：提供一种基于X射线冠脉造影图像的血液流动速度计算方法，不仅操作简单，而且通过识别一个心动周期内起始帧和结束帧所对应的图像上的起始点和结束点，并基于冠脉造影图像中的三维重建得到的血管长度，来确定一个心动周期内血液的平均流动速度，为医生提供了一种更准确的冠脉血液流动速度的计算方法。

[0005] 本发明的技术方案是：一种基于X射线冠脉造影图像的血液流动速度计算方法，包括如下步骤：

[0006] 步骤S1：载入X射线冠脉造影图像；

[0007] 步骤S2：监测并获得指定的病人心率；

[0008] 步骤S3：提取造影图像信息，并基于三维合成方法得到二维血管的三维合成数据；

[0009] 步骤S4：计算一个心动周期内图像所走过的帧数；

[0010] 步骤S5：通过一个心动周期内图像所走过的帧数，在二维起始帧和结束帧对应的图像上分别取得一个心动周期的起始点和结束点，然后通过起始点和结束点在三维合成数据中截取一个心动周期的血管长度；

[0011] 步骤S6：计算血液流动速度。

[0012] 作为优选的技术方案，步骤S3中所述三维合成数据包括血管的管径、中心线、轮廓和长度数据。

[0013] 作为优选的技术方案，步骤S4中计算一个心动周期内图像所走过的帧数的具体方法如下：

[0014] 获取指定的病人心率为H次/分钟，从造影图像信息中获取图像频率为S帧/秒，其帧数X的计算公式如下：

[0015] X＝(1÷(H÷60))×S。

[0016] 作为优选的技术方案，步骤S6中计算血液流动速度的具体方法如下：

[0017] 假设截取的血管长度为L，一个周期所用时间为P，通过公式1：P＝X÷S；公式2：V＝L÷P，得到血液流动速度V。

[0018] 本发明的优点是：

[0019] 1.本发明的方法不仅操作简单，而且通过识别一个心动周期内起始帧和结束帧所对应的图像上的起始点和结束点，并基于冠脉造影图像中的三维重建得到的血管长度，来确定一个心动周期内血液的平均流动速度，为医生提供了一种更准确的冠脉血液流动速度的计算方法。附图说明

[0020] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

[0021] 图1为本发明的结构流程图；

[0022] 图2为本发明实施例1的起始帧和结束帧分别对应的图像示意图；

[0023] 图3为本发明实施例2的起始帧和结束帧分别对应的图像示意图；

[0024] 图4为本发明实施例3的起始帧和结束帧分别对应的图像示意图；

[0025] 图5为本发明实施例4的起始帧和结束帧分别对应的图像示意图；

[0026] 图6为本发明实施例5的起始帧和结束帧分别对应的图像示意图；

[0027] 图7为本发明实施例1至5的血液流动速度对比示意图。

具体实施方式

[0028] 参照图1所示，本发明基于X射线冠脉造影图像的血液流动速度计算方法，包括如下步骤：

[0029] 步骤S1：载入X射线冠脉造影图像；

[0030] 步骤S2：监测并获得指定的病人心率；

[0031] 步骤S3：提取造影图像信息，并基于三维合成方法得到二维血管的三维合成数据，该三维合成数据包括血管的管径、中心线、轮廓和长度数据；

[0032] 步骤S4：计算一个心动周期内图像所走过的帧数X，具体方法如下：

[0033] 获取指定的病人心率为H次/分钟，从造影图像信息中获取图像频率为S帧/秒，其帧数X的计算公式如下：

[0034] X＝(1÷(H÷60))×S；

[0035] 步骤S5：通过一个心动周期内图像所走过的帧数X，在二维起始帧和结束帧对应的图像上分别取得一个心动周期的起始点和结束点，然后通过起始点和结束点在三维合成数据中截取一个心动周期的血管长度；

[0036] 步骤S6：计算血液流动速度，假设截取的血管长度为L，一个周期所用时间为P，通过公式1：P＝X÷S；公式2：V＝L÷P，得到血液流动速度V。

[0037] 以下实施例1至5中，预设病人心率为100次/分钟，图像FPS为15帧/秒，通过计算得到一个心跳周期内，图像经过9帧，所用时间0.6秒。

[0038] 实施例1：参照图2所示，获取起始帧为11帧，确定结束帧为20帧。在二维起始帧和结束帧对应的两图像上分别取得一个心动周期的起始点和结束点，从三维中心线数据获取对应长度为39毫米，最终流速65mm/s。

[0039] 实施例2：参照图3所示，获取起始帧为12帧，确定结束帧为21帧。在二维起始帧和结束帧对应的两图像上分别取得一个心动周期的起始点和结束点，从三维中心线数据获取对应长度为38.3442毫米，最终流速64mm/s。

[0040] 实施例3：参照图4所示，获取起始帧为13帧，确定结束帧为22帧。在二维起始帧和结束帧对应的两图像上分别取得一个心动周期的起始点和结束点，从三维中心线数据获取对应长度为38.5965毫米，最终流速64mm/s。

[0041] 实施例4：参照图5所示，获取起始帧为14帧，确定结束帧为23帧。在二维起始帧和结束帧对应的两图像上分别取得一个心动周期的起始点和结束点，从三维中心线数据获取对应长度为36.8805毫米，最终流速61mm/s。

[0042] 实施例5：参照图6所示，获取起始帧为15帧，确定结束帧为24帧。在二维起始帧和结束帧对应的两图像上分别取得一个心动周期的起始点和结束点，从三维中心线数据获取对应长度为39.9525毫米，最终流速67mm/s。

[0043] 参照图7并综合实施例1至5，最终统计结果显示，此方法测算的一个心跳周期内血液流动速度的误差为4％～5％，能更准确的为医生提供有效的血液流动速度数值。

[0044] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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