基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法
【專利摘要】本發明提出了基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，包括以下步驟：(1)圖像預處理：獲得冠狀動脈分割圖像及中心線；(2)剪枝操作；(3)球心及球空間的定義；(4)左、右冠狀動脈的劃分規則；(5)左冠狀動脈解剖學命名算法；(6)右冠狀動脈解剖學命名算法。該發明利用心臟形似倒置圓錐體的特征，以血管分叉點為球心建立球坐標系，根據冠狀動脈各分支節段的解剖學走形和相互之間的幾何結構關系，在球空間中對血管進行定位剖分，達到自動分段與解剖學標記的目的。解決現有的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法計算時間較長，算法復雜度較高，以及無法窮舉冠狀動脈分布類型導致分支匹配不準確等問題。相比于將所提取的血管與先驗模型匹配的方法，這種方法的優點在于節省時間、標記準確，且能對更多的節段進行識別和標記。
【專利說明】
基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法
技術領域
[0001] 本發明涉及醫學圖像處理技術領域，特別是用于冠狀動脈圖像的基于球空間劃分 的冠狀動脈自動分段與解剖學標記。
【背景技術】
[0002] 近年來心血管疾病的發病率和死亡率都高居疾病榜首位且呈年輕化趨勢，其中較 為嚴重的冠狀動脈粥樣硬化等會直接導致心肌梗死和心臟受損。早期冠狀動脈血管壁上微 小的病灶并不容易被發現，這類病灶之后迅速發展將引起嚴重后果，甚至危及生命。因此微 小病灶的早期診療，冠狀動脈血管各節段情況的進展管理尤為重要。作為無創的影像獲取 方式，冠脈CTA被廣泛地應用于冠狀動脈疾病的診斷。按照2009年《SCCT guidelines for the interpretation and reporting of coronary computed tomographic angiography [1]》的要求，放射科醫生和心外科醫生通常會報告解剖學的相關檢查信息，例如冠狀動脈 的分形和各節段情況，硬化斑塊的節段位置，以及每條動脈或每個分支的鈣化、狹窄和閉塞 等。由于冠狀動脈的微小病變不容易被人眼所識別，人工解讀冠脈CTA圖像時醫生要借助多 種成像模式才能診斷，耗時、費勁且容易引起誤差。因此需要高效準確的方法，可以自動為 冠狀動脈分段并標記其解剖學名稱。
[0003] 利用解剖學信息對冠脈樹進行標記是冠狀動脈樹自動標記可用的方法，已有的研 究側重于利用建立先驗模型來表征解剖信息，然后求待標記模型和先驗模型之間的相似性 來確定冠脈節段解剖學分類。Claire Chalopin等人[2]設計了二維X射線血管造影的冠狀 動脈樹標記方法，他們利用三維拓撲模型建立了三維仿真人體形態模型Coronix，在其不同 視角下進行分析得到二維拓撲模型數據基礎，再將病人造影圖像中提取的血管骨架與具有 最相似血管網形狀的二維拓撲模型進行比較，以分層的方式從主要動脈到分支逐步標記左 冠狀動脈，該方法的不足之處在于二維圖像中存在冠狀動脈重疊的現象，在匹配解讀時可 能產生誤差;Guanyu Yang等人[3]構建了一個基于統計學結果先驗知識的右優勢型冠狀動 脈樹三維模型，將從冠脈CTA數據集中提取的冠狀動脈樹與三維模型配準，主要分支利用關 鍵點的權重因子進行配準，所有分段利用代價函數進行配準，最后根據臨床標準對以上配 準標記結果進行調整，得到最優的冠狀動脈樹自動標記結果;Roman Goldenberg等人[4]倉ij 建了基于冠脈CTA訓練數據集人工標記的概率解剖模型，根據最大可能性方法和一系列檢 查主要動脈間的預期空間關系的測試，對冠狀動脈四條主要分支（左冠脈主干、前降支、旋 支和右冠脈)進行標記。以上方法都是根據一定的解剖學先驗知識模型，利用數學方法尋找 待命名冠狀動脈樹與模型之間的最近似方案并進行匹配，得到分段和解剖學標記。此類方 法計算時間較長，算法復雜度較高，由于冠狀動脈的個體差異較大，無法窮舉所有的冠狀動 脈分布類型，對與模型不是同一分布類型、分支較為復雜或因病變而發生明顯改變的冠狀 動脈并不適用，所得結果中還可能存在較多未能找到相應匹配的分支。
[0004] [l]Raff G L,Abidov A,Achenbach S,et al.SCCT guidelines for the interpretation and reporting of coronary computed tomographic angiography.
[J]-Journal of Cardiovascular Computed Tomography,2009,3(2):122-136.
[0005] [2]Chalopin C,Finet G,Magnin I.Modeling the 3D coronary tree for labeling purposes.[J].Medical Image Analysis,2002,5(4):301-315.
[0006] [3]Yang G,Broersen A,Petr R,et al.Automatic coronary artery tree labeling in coronary computed tomographic angiography datasets[C]·Computing in Cardiology,2011,38:109-112.
[0007] [4]Roman G,Dov E,Grigory B,et al.Computer-aided simple triage(CAST) for coronary CT angiography(CCTA)[J]. International Journal of Computer Assisted Radiology & Surgery,2012,7(6):819-827.

【發明內容】

[0008] 針對現有技術的不足，本發明提出了基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖 學標記方法。該發明利用心臟形似倒置圓錐體的特征，以血管分叉點為球心建立球坐標系， 根據冠狀動脈各分支節段的解剖學走形和相互之間的幾何結構關系，在球空間中對血管進 行定位剖分，達到自動分段與解剖學標記的目的。解決現有的冠狀動脈自動分段與解剖學 標記方法計算時間較長，算法復雜度較高，以及無法窮舉冠狀動脈分布類型導致分支匹配 不準確等問題。相比于將所提取的血管與先驗模型匹配的方法，這種方法的優點在于節省 時間、標記準確，且能對更多的節段進行識別和標記。
[0009] 基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，該方法包括以下步驟： [0010]步驟1、圖像預處理:獲得冠狀動脈分割圖像及中心線；
[0011]步驟2、剪枝操作；
[0012]步驟3、球心及球空間的定義；
[0013]步驟4、左、右冠狀動脈的劃分規則；
[0014] 步驟5、左冠狀動脈解剖學命名算法；
[0015] 步驟6、右冠狀動脈解剖學命名算法。
[0016] 所述基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，所述步驟1具體執 行以下步驟：
[0017] (1)從原始心臟連續斷層影像中分割出冠狀動脈，再對分割圖像進行血管中心線 (也稱為血管骨架)提??；
[0018] (2)將上述血管骨架轉換為由鄰接矩陣、節點和邊來描述的三維樹形結構。其中節 點和邊的定義如下：
[0019] 葉節點：只和一個節點相連接的節點；
[0020] 連接節點:和兩個節點相連接的節點；
[0021 ]分叉節點:和兩個以上節點相連接的節點；
[0022] 游離邊:只有一端和節點相連接的邊；
[0023] 連接邊:兩端都和節點相連接的邊。
[0024] 所述基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，所述步驟2具體執 行以下步驟：
[0025] 保留血管骨架中含有體素數目最大的兩個連通塊，并將血管骨架中長度小于T的 游離邊剪枝置零(T的取值取決于想保留樹枝細節的程度，在18節段命名方式中T可取值為 15)，再將所得血管骨架采用上述方法重新轉換為三維樹形結構。
[0026]所述基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，所述步驟3具體執 行以下步驟：
[0027] (1)以確定的某點0(x0，y0，z0)為球心建立球坐標系，將原笛卡爾坐標空間中所有 點的坐標值轉換為球坐標值，得到球空間。其中將笛卡爾坐標轉換為球坐標的方法示意圖 如圖1，空間中任意一點P (X，y，Z)的球坐標(Θ，私r)的計算方法為：
[0031] 其中Θ為方位角，是從以點〇為原點的X軸正半軸測得的點p的角位移弧度；
[0032] Φ為仰角，是從以點0為原點的X-Y平面測得的點P的角位移弧度；
[0033] r為半徑，是從點0到點P的距離。
[0034] 三個參數的取值范圍為:方位角θ = (-π，π]，仰角
半徑r= [0，+ 00 )。
[0035] (2)根據方位角Θ的取值方位，球空間中方位的定義如下表：
[0037] B卩：以確定的某點0為球心建立球坐標系，空間中任意一點P的球坐標(θ，φ:,Γ)。
[0038] 當θ= (-π,-引時，視Ρ點位于〇點左前側，即區域^內；
[0039] 當Θ = (-f, 0]時，視Ρ點位于〇點左后側，即區域如內；
[0040] 當Θ = 時，視P點位于0點右后側，即區域A3內；
[0041] 當Θ = (|,知時，視P點位于〇點右前側，即區域A4內。
[0042] 所述基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，所述步驟4具體執 行以下步驟：
[0043] 根據左、右冠狀動脈竇口兩點的坐標，識別步驟2所得三維樹形結構中左、右冠狀 動脈連通塊，左冠狀動脈主干與前降支、旋支、中間支(若存在)的分叉節點Nl和右冠狀動脈 起始節點Nr。
[0044] 所述基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，所述步驟5具體執 行以下步驟：
[0045] (1)計算三維樹形結構左冠狀動脈的游離邊和葉節點，并計算節點Nl到左冠狀動 脈所有葉節點的最短路徑節點和路徑上的邊。
[0046] 其中最短路徑節點的計算，使用Di jkstra算法;路徑上的邊，通過計算路徑相鄰兩 節點共有的邊得到。
[0047] (2)計算所得所有游離邊、路徑上的邊相對于其連接的起始節點的球空間中值角 度。
[0048] 其中某邊的球空間中值角度的計算方法為:在以某邊連接的起始節點（近心端的 節點）為球心建立的球坐標系下，計算邊上各點的球坐標值并將方位角弧度值轉換為角度 值，再將這組各點方位角角度值取中值即為該邊的球空間中值角度。其中取中值的方法為： 對于項數為η的數組xl，x2,. . .，xn，將其進行升序排序得到x(l)，x(2)，. . .，x(n);若η為奇 數，則數組的中值為
；若11為偶數，則數組的中值為
[0049] (3)左冠狀動脈的具體分段：
[0050]查找步驟5(2)所得球空間中值角度中節點Nl所連各邊（包括游離邊和路徑上的 邊)的中值角度ki，i = 1，2，3，…，η，其中η為與節點Nl相連接的邊的數目。則各分支：
[0051 ] a)左冠狀動脈主干(LM): 0Li>O，此時區域范圍有0Lie (A3 U A4)。
[0052] 若LM是游離邊，則所定義游離邊即為LM。若LM不是游離邊，查找其所在路徑Pu?，查 找Plm路徑中的最長路徑Plmi (若Plm只有一條路徑，則Plmi = Plm)和該路徑上的邊PLlmi，并將 Plmi最末端葉節點所連最長游離邊置于PLlmi末尾，所得Plmi和PLlmi所有點即為LM。
[0053] b)左前降支(LAD):0Li彡〇n0Li = 0min，此時0LieAi，其中0min為0Li中的最小值。
[0054] 所得LAD球空間中值角度的具體值為cilad。
[0055] 查找LAD所在路徑PLAD，查找PLAD路徑中的最長路徑P LAD1和路徑上的邊PLLAD1，并將 Pladi最末端葉節點所連最長游離邊置于PLladi末尾。查找Pladi上第一個分叉節點Nladi。則各 節段：
[0056] 前降支近段(pLAD):節點Nl到節點Nladi的邊。
[0057] 前降支中段(mLAD):節點Nladi到節點NmLAD的邊，其中NmLAD為PLladi除去pLAD后的中 點（不一定為步驟2所得三維樹形結構中的節點）。計算該節段相對于節點Nladi的球空間中 值角度drnLAD。
[0058] 前降支遠段(dLAD):節點NmLAD至IjPU皿結束的邊。
[0059]查找步驟5(2)所得球空間中值角度中節點Nl/^所連的非PLLAD1上的邊的中值角度 0LADli，i = 1，2，3，…，nl，其中nl為與節點NLAD1相連接的非PLLAD1上的邊的數目。則分支：
[0060]第一對角支(Dl ) : 0LADli^iO Π 9LADli>aLAD，此時區域范圍有0LADli G Al。
[0061 ]查找PLAD1上第二個分叉節點NLAD2,查找步驟5b所得球空間中值角度中節點N LAD2所 連的非PLLAD1上的邊的中值角度0LAD2i，i = 1，2，3，…，n2，其中n2為與節點NLAD2相連接的非 PUadi上的邊的數目。
[0062] 若上述D1未識別出，則分支：
[0063] D1 : 0LAD2i^iO Π 0LAD2i>CXLAD，此時區域范圍有 9LAD2i G Al。
[0064] 若上述D1已識別出，則分支：
[0065] 第二對角支(D2) : 9LAD2i^i0 Π 9LAD2i>amLAD，此時區域范圍有 9LAD2ie Al。
[0066] 采用上述方法，在PLAD1分叉節點上依次進行識別直到D1、D2均識別出。若Pl/^分叉 節點較少，則記錄能識別出的D1、D2。
[0067] c)左旋支(LCx): 0Li彡0 n 0Li = Θ-max，此時 0Li e A2，其中 Θ-max為0Li 中非正值
[0068] 的最大值。所得LCx球空間中值角度的具體值為cilxx。
[0069] 查找LCx所在路徑PLCx，查找PLCx路徑中的最長路徑P LCxl和路徑上的邊PLLCxl，并將 pLCxl最末端葉節點所連最長游離邊置于PLLCxl末尾。查找pLCxl上第一個分叉節點，若該分叉 節點到節點Nl的邊的長度不大于閾值T(參考值80)，則該節點為N LCxl。查找步驟5(2)所得球 空間中值角度中節點Nlcxi所連各邊的中值角度θιχχιi，i = 1，2，3，…，η，其中η為與節點Nlcxi 相連接的邊的數目。則分支：
[0070] 旋支近段(pCx):節點Nl到節點Νιχχ?的邊。
[0071]旋支中遠段（LCx): 0LCxli 彡 aLCx n ELCxii e PLlcxi，此時區域范圍有9LCxli e A3。
[0072] 第一鈍緣支（0M1): eLCxli < aLCx n ELCxli e plLCx1，此時區域范圍有 0LCxli e a2，其中 ElXxli為9lXxli所在的邊。
[0073] 若Plcx1存在第二個分叉節點到節點Nl的邊的長度不大于閾值Τ(參考值80)，則該節 點為第二鈍緣支的起始節點Νμ 2。則分支：
[0074] 第二鈍緣支(0Μ2):節點Νομ2發出的非PLLCxl±的邊。
[0075]若Plcx1后續分叉節點到節點Nl的邊的長度大于閾值T (參考值80)，則該節點為 NLCx2。查找步驟5(2)所得球空間中值角度中節點NLCx2所連各邊的中值角度0 LCx2i，i = 1，2， 3，…，n2，其中n2為與節點NLCx2相連接的邊的數目。則分支：
[0076] 旋支起源后降支(L-PDA):0LCx2i彡0,此時區域范圍有0心 2#(心1^2)。
[0077] 旋支起源后側支(L-PLB):0LCx2i>O,此時區域范圍有9 LCx2ie(A3UA4)。
[0078] 若Plcx1上第一個分叉節點到節點Nl的邊的長度大于閾值T(參考值80)，則該節點為 NLCx2。查找步驟5(2)所得球空間中值角度中節點NLCx2所連各邊的中值角度0 LCx2i，i = 1，2， 3，…，n2，其中n2為與節點NLCx2相連接的邊的數目。則分支：
[0079] L-PDA: ΘLCx2i 彡 0，此時區域范圍有 9LCx2i e (A! U A2)。
[0080] L-PLB:0LCx2i>O,此時區域范圍有 9LCx2ie(A3UA4)。
[0081 ] pCx與LCx:節點Nl到節點Ν?Χχ2的邊。
[0082]以節點Nl為球心，計算節點Nl到節點Nlcx2的邊上所有點的球坐標，得到該邊上各點 按連接順序的方位角數組θ2ι和半徑數組r2l，i = l，2,3,…，n，其中η為該邊上點的總數目。 則分段：
[0083] p CX:節點Nl到節點nlCx2m:in的邊，其中WLCX2min為r 2 i X s i η (Θ 2 i)中最小值所在的點 (不一定為步驟2所得三維樹形結構中的節點）。
[0084] LCx:節點 NLCx2min 到節點 NlcX2 的邊。
[0085] d)中間支(RI):0Li = 0Ln，此時 θυεΑυΑ〗）。
[0086] 若RI是游離邊，則所定義游離邊即為RI。若RI不是游離邊，其下所有分支均記入 RI〇
[0087] 所述基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，所述步驟6具體執 行以下步驟：
[0088] (1)計算三維樹形結構右冠狀動脈的游離邊和葉節點，并計算節點Nr到右冠狀動 脈所有葉節點的最短路徑節點和路徑上的邊。方法與步驟5(1)相同。
[0089] (2)計算步驟6(1)所得所有游離邊、路徑上的邊相對于其連接的起始節點的球空 間中值角度。方法與步驟5(2)相同。
[0090] (3)右冠狀動脈的具體分段：
[0091] a)查找步驟6 (1)所得路徑中的最長路徑PRCA和路徑上的邊PLRCA，并將PRCA最末端葉 節點所連最長游離邊置于PLRCA末尾。以節點Nr為球心，計算PLRCA上所有點的球坐標，得到 PLrca上各點按連接順序的方位角數組0Ri和半徑數組rRi，i = 1，2，3，…，η，其中η為PLRCA上點 的總數目。則分段：
[0092] 右冠近段(pRCA):節點Nr到節點NmRCA的邊。
[0093] 右冠中段(mRCA):節點NmRCA到節點NRCAmin的邊。其中N RCAmiI^rRi X c 〇 s (Θ Ri)中最小 值所在的點（不一定為步驟2所得三維樹形結構中的節點)且區域范圍內NRCA min e (A3 u a4)， NrnRCA為節點Nr到節點_NRCAmin的邊的中點。
[0094] b)若右冠沒有分支節點，或右冠主干上存在分支節點，且分叉節點到節點Nr的邊 的長度不大于閾值T2 (參考值200)，則分段：
[0095] 右冠遠段（dRCA):節點..到節點N Rc.amax.的邊，其中1^釀_為rRixcos(0Ri)中 最大值所在的點（不一定為步驟2所得三維樹形結構中的節點）且區域范圍內NRC~maxe (A^ U Aq).
[0096] 右冠起源后降支（R-PDA):節點NRCA_到PLRCA結束的邊。若N RCAma3^PLRCA結束的 點，則R-PDA不存在。
[0097] c)若右冠主干上存在分支節點，且分叉節點到節點Nr的邊的長度大于閾值T2(參 考值200)，則該節點為Nrcm。查找步驟6(2)所得球空間中值角度中節點Nrcm所連的非PLrca上 的邊的中值角度9此虹，丨=1，2,3，'"，11，其中11為與節點詠11相連接的非?1^ [^上的邊的數目。 則分段：
[0098] dRCA:節點 NRCAmin 到節點 Nrcai 的邊。
[0099] R-PDA: 9RCAi < -90,此時區域范圍有 0RCAi G ^。
[0100] 右冠起源后側支(R-PLB):-9O〈0RCAi彡0,此時區域范圍有0 RCAieA2。
【附圖說明】
[0101 ]圖1為本發明方法的實施流程圖；
[0102] 圖2為將笛卡爾坐標轉換為球坐標的方法示意圖；
[0103] 圖3為左冠狀動脈主要分支的分段流程圖；
[0104] 圖4為左冠狀動脈前降支(LAD)的具體分段流程圖；
[0105]圖5為左冠狀動脈旋支(LCx)的具體分段流程圖；
[0106] 圖6為右冠狀動脈的分段流程圖。
【具體實施方式】
[0107] 按照"2014年SCCT指南"中提出的18分段標準對冠狀動脈進行解剖學命名，冠狀動 脈18節段的名稱及其對應的解剖描述如下表：

[0110] 基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，該方法實施流程圖如圖 1，具體實施流程如下：
[0111] 步驟1、圖像預處理:獲得冠狀動脈分割圖像及中心線；
[0112] 步驟2、剪枝操作；
[0113] 步驟3、球心及球空間的定義；
[0114] 步驟4、左、右冠狀動脈的劃分規則；
[0115] 步驟5、左冠狀動脈解剖學命名算法；
[0116] 步驟6、右冠狀動脈解剖學命名算法。
[0117] 所述步驟1獲得冠狀動脈分割圖像及中心線，具體方法如下：
[0118] 首先從原始心臟連續斷層影像中分割出冠狀動脈，并采用形態學操作和離散傅里 葉變換等方法對血管邊緣進行平滑處理。接著通過一組3X3X3的匹配模板對提取出的冠 狀動脈血管樹進行細化和單體素化，通過分析體素點的鄰接關系對分叉點進行標記，提取 出符合血管樹實際情況的冠狀動脈中心線（也稱血管骨架）。然后在此基礎上遍歷血管骨 架，同時構造多叉樹，得到血管骨架拓撲結構的圖表示，即將血管骨架轉換為由鄰接矩陣、 節點和邊來描述的三維樹形結構。
[0119] 其中節點和邊的定義如下：
[0120] 葉節點：只和一個節點相連接的節點；
[0121 ]連接節點:和兩個節點相連接的節點；
[0122] 分叉節點：和兩個以上節點相連接的節點；
[0123] 游離邊:只有一端和節點相連接的邊；
[0124] 連接邊:兩端都和節點相連接的邊。
[0125] 所述步驟2剪枝操作，具體方法步驟如下：
[0126] 步驟2a、判斷步驟1所得血管骨架的連通情況。若血管骨架連通塊的數目大于2,則 保留含有體素數目最大的兩個連通塊，其他連通塊全部置零。所保留的兩個連通塊即是左、 右冠狀動脈血管骨架。
[0127] 步驟2b、計算三維樹形結構的游離邊，并將步驟2a所得血管骨架中長度小于T的游 離邊置零(T的取值取決于想保留樹枝細節的程度，在18節段命名方式中T可取值為15)。此 處應注意游離邊置零后需將該游離邊所連接的節點重新置一，以避免血管骨架不連續。
[0128] 步驟2c、與步驟1采用相同方法，將上述處理后的血管骨架重新轉換為三維樹形結 構。
[0129] 所述步驟3球心及球空間的定義，具體方法步驟如下：
[0130]步驟3a、以確定的某點0(x0，y0，zO)為球心建立球坐標系，將原笛卡爾坐標空間中 所有點的坐標值轉換為球坐標值，得到球空間。其中將笛卡爾坐標轉換為球坐標的方法示 意圖如圖2，空間中任意一點P (X，y，z)的球坐標(θ，φr)的計算方法為：
[0134] 其中Θ為方位角，是從以點〇為原點的X軸正半軸測得的點P的角位移弧度；
[0135] Φ為仰角，是從以點0為原點的X-Y平面測得的點P的角位移弧度；
[0136] r為半徑，是從點0到點P的距離。
[0137] 三個參數的取值范圍為:方位角θ = (-π，π]，仰角
（半徑r= [0，+ 00)。
[0138] 步驟3b、根據方位角Θ的取值方位，球空間中方位的定義如下表：

[0141 ] B卩：以確定的某點0為球心建立球坐標系，空間中任意一點P的球坐標(Θ，r)。
[0142]當
時，視P點位于0點左前側，即區域^內；
[0143] 當
時，視P點位于〇點左后側，即區域如內；
[0144] 當
|時，視P點位于0點右后側，即區域A3內；
[0145] 當
I時，視P點位于0點右前側，即區域A4內。
[0146] 所述步驟4左、右冠狀動脈的劃分規則，具體方法步驟如下：
[0147] 步驟4a、采用步驟3所述方法，以血管骨架上左、右冠狀動脈竇口兩點的中點為球 心建立球坐標系，將步驟2處理后的三維樹形結構中各節點的笛卡爾坐標值轉換為球坐標 值。
[0148] 步驟4b、分別尋找三維樹形結構兩個連通塊中球坐標值半徑最小的節點。
[0149] 步驟4c、比較步驟4b所得兩個節點的方位角。方位角為負的節點，即該節點位于此 球空間區域六:或如，亦即該節點位于球心左側，其所在的連通塊為左冠狀動脈;該節點即為 左冠狀動脈主干與前降支、旋支、中間支(若存在）的分叉節點Nl。方位角為正的節點，即該 節點位于此球空間區域A 3或A4,亦即該節點位于球心右側，其所在的連通塊為右冠狀動脈； 該節點即為右冠狀動脈起始節點Nr。
[0150] 所述步驟5左冠狀動脈解剖學命名算法，具體方法步驟如下：
[0151 ] 步驟5a、計算三維樹形結構左冠狀動脈的游離邊和葉節點，并計算節點Nl到左冠 狀動脈所有葉節點的最短路徑節點和路徑上的邊。
[0152]其中最短路徑節點的計算，使用Di jkstra算法;路徑上的邊，通過計算路徑相鄰兩 節點共有的邊得到。路徑上的邊一定為連接邊，且所有路徑上的邊與所有連接邊等同。 [0153]步驟5b、計算步驟5a所得所有游離邊、路徑上的邊相對于其連接的起始節點的球 空間中值角度。
[0154]其中某邊的球空間中值角度的計算方法為:在以某邊連接的起始節點（近心端的 節點）為球心建立的球坐標系下，計算邊上各點的球坐標值并將方位角弧度值轉換為角度 值，再將這組各點方位角角度值取中值即為該邊的球空間中值角度。即，某邊的球空間中值 角度實質上是該邊的大致方位角。其中取中值的方法為:對于項數為η的數組xl，x2, ...， xn，將其進行升序排序得到奴1)，以2)，...，以1〇;若11為奇數，則數組的中值為1
若η為偶數，則數組的中值為
[0155] 步驟5c、左冠狀動脈主要分支的分段。流程圖如圖3。
[0156] 由解剖學先驗知識可知，橫斷面上相對于節點Nl，左主干(LM)自右側走形、左前降 支(LAD)向左前側走形、左旋支(LCx)向左后側走形、中間支(RI)走形于LAD與LCx之間。
[0157] 查找步驟5b所得球空間中值角度中節點Nl所連各邊(包括游離邊和路徑上的邊） 的中值角度ki，i = 1，2，3，…，n，其中η為與節點見相連接的邊的數目。則各分支：
[0158] LM:0Li>O,此時區域范圍有 0Lie(A3UA4)。
[0159] 1^^〇門0^ = 0_，此時0^￡厶1，其中0_為叱中的最小值。所得1^球空間中 值角度的具體值為aiAD。
[0160] LCx:0Li<〇n0Li = 0-max，此時0LieA2,其中Θ-max為0 Li中非正值的最大值。所得LCX球 空間中值角度的具體值為αιχχ。
[0161 ] RI: 0Li = 0Ln，此時0Li e (A! U Α2)。
[0162] 步驟5d、LM和RI的處理。
[0163] 由于LM、RI下沒有其他定義分段，若步驟5c中定義的LM、RI是游離邊，則所定義游 離邊即為LM、RI。
[0164] 若步驟5c中定義的LM、RI不是游離邊，則步驟5c中定義的LM，查找其所在路徑Pu?， 查找Plm路徑中的最長路徑Plmi (若Plm只有一條路徑，則Plmi = Plm)和該路徑上的邊PLlmi，并將 Plmi最末端葉節點所連最長游離邊置于PLlmi末尾，所得Plmi和PLlmi所有點即為LM;步驟5c中 定義的RI，其下所有分支均記入RI。
[0165] 步驟5e、LAD的具體分段。流程圖如圖4。
[0166] (1)由"2014年SCCT指南"18分段標準可知，前降支近段(pLAD)為LM末端至第一對 角支或第一間隔支分叉節點Nu D1，此分叉節點至心尖部(LAD末端)按長度二等分，依次分為 前降支中段(mLAD)和前降支遠段(dLAD)。
[0167] 查找步驟5c中定義的LAD所在路徑PLAD，查找PLAD路徑中的最長路徑P LADdP路徑上 的邊PLladi，并將Pladi最末端葉節點所連最長游離邊置于PLladi末尾。查找Pladi上第一個分叉 節點NlADl。則各節段：
[0168] pLAD:節點Nl到節點Nladi的邊。
[0169] mLAD:節點Nladi到節點NmLAD的邊，其中NmLAD為PLladi除去pLAD后的中點（不一定為步 驟2所得三維樹形結構中的節點）。計算該節段相對于節點Nladi的球空間中值角度amLAD。
[0170] dLAD:節點 NmLAD 到PLladi 結束的邊。
[0171] (2)由解剖學先驗知識可知，橫斷面上第一對角支(D1)、第二對角支(D2)均走形于 LAD左側。
[0172] 查找步驟5b所得球空間中值角度中節點Nl/^所連的非PLLAD1上的邊的中值角度 0LADli，i = 1，2，3，…，nl，其中nl為與節點NLAD1相連接的非PLLAD1上的邊的數目。則分支：
[0173] D1 : 0LADli^iO Π 0LADli>aLAD，此時區域范圍有 0LADli G Al。
[0174] (3)查找Pl皿上第二個分叉節點NLAD2,查找步驟5b所得球空間中值角度中節點N LAD2 所連的非PUAD1上的邊的中值角度0LAD2i，i = 1，2，3，…，n2，其中n2為與節點NLAD2相連接的非 PLladi上的邊的數目。
[0175] 若上述D1未識別出，則分支：
[0176] D1 : 0LAD2i^iO Π 0LAD2i>aLAD，此時區域范圍有 0LAD2i G Al。
[0177] 若上述D1已識別出，則分支：
[0178] D2 : 0LAD2i^iO Π 0LAD2i>amLAD，此時區域范圍有 0LAD2ie Al。
[0179] (4)采用上述(3)中方法，在PLAD1*叉節點上依次進行識別直到D1、D2均識別出。若 Pladi分叉節點較少，則記錄能識別出的D1、D2。
[0180] 步驟5f、LCx的具體分段。流程圖如圖5。
[0181] (1)由"2014年SCCT指南"18分段標準可知，旋支近段(pCx)為LM末端至第一鈍緣支 (0M1)分叉節點N LCxl。由解剖學先驗知識可知，橫斷面上相對于分叉節點NLCxl，0M1走形于LCx 左側、旋支中遠段(LCx)向右后側走形;橫斷面上相對于LCx與旋支起源后降支(L-PDA)的分 叉節點N LCx2，L-PDA向左側走形、旋支起源后側支(L-PLB)向右側走形。
[0182] 查找步驟5c中定義的LCx所在路徑PLCx，查找PLCx路徑中的最長路徑P LCxdP路徑上 的邊ΡΙχω，并將P^xi最末端葉節點所連最長游離邊置于PU&d末尾。
[0183] (2)查找PLCxl上第一個分叉節點，若該分叉節點到節點Nl的邊的長度不大于閾值T (參考值80)，則該節點為N LCxl。查找步驟5b所得球空間中值角度中節點NLCxl*連各邊的中值 角度9ix xii，i = l，2,3,…，n，其中η為與節點Νιχχ?相連接的邊的數目。貝分支：
[0184] pCx:節點Nl到節點Νιχχ?的邊。
[0185] LCx: 9[Xxii 多 αιχχ Π Eixxii G PLlcxI，此時區域范圍有 SiXxii G A3 0
[0186] 0Μ1: θιχχ? < ?lcx η Eixxii ? PLLCx1， 此時區域范圍有9LCxli ε Α2,其中ELCxli為9LCxli所 在的邊。
[0187] (3)若PLCxl存在第二個分叉節點到節點Nl的邊的長度不大于閾值T(參考值80)，則 該節點為第二鈍緣支(0Μ2)的起始節點Νμ 2。則分支：
[0188] 0Μ2:節點Νομ2發出的非PLlcxi上的邊。
[0189]若PLCxl后續分叉節點到節點Nl的邊的長度大于閾值T(參考值80)，則該節點為 NLCx2。查找步驟5b所得球空間中值角度中節點NLCx2所連各邊的中值角度0LCx2i，i = 1，2， 3，…，n2，其中n2為與節點NLCx2相連接的邊的數目。則分支：
[0190] L-PDA: 0LCx2i彡0，此時區域范圍有9LCx2i e (A! U A2)。
[0191 ] L-PLB: 0LCx2i>O，此時區域范圍有0LCx2i e (A3 U A4)。
[0192] (4)若PLCxl上第一個分叉節點到節點Nl的邊的長度大于閾值T(參考值80)，則該節 點為N LCx2。查找步驟5b所得球空間中值角度中節點NLCx2所連各邊的中值角度0LCx2i，i = 1，2， 3，…，n2，其中n2為與節點NLCx2相連接的邊的數目。則分支：
[0193] L-PDA: 0LCx2i彡0，此時區域范圍有9LCx2i e (A! U A2)。
[0194] L-PLB: 0LCx2i>O，此時區域范圍有9LCx2i e (A3 U A4)。
[0195] pCx與LCx:節點Nl到節點Nlcx2的邊。
[0196]以節點Nl為球心，計算節點Nl到節點NlxX2的邊上所有點的球坐標，得到該邊上各點 按連接順序的方位角數組θ2ι和半徑數組r2l，i = l，2,3,…，n，其中η為該邊上點的總數目。 則分段：
[0197] pCx:節點Nl到節點NLCX2min.的邊，其中N Lcx2mto..為r2i X s iη (Θ2i)中最小值所在的點 (不一定為步驟2所得三維樹形結構中的節點）。
[0198] LCX:節點 NLCx2min 到節點 NlcX2 的邊。
[0199] 所述步驟6右冠狀動脈解剖學命名算法，具體方法步驟如下：
[0200] 步驟6a、計算三維樹形結構右冠狀動脈的游離邊和葉節點，并計算節點Nr到右冠 狀動脈所有葉節點的最短路徑節點和路徑上的邊。方法與步驟5a相同。
[0201 ]步驟6b、計算步驟6a所得所有游離邊、路徑上的邊相對于其連接的起始節點的球 空間中值角度。方法與步驟5b相同。
[0202]步驟6c、右冠狀動脈的具體分段。流程圖如圖6。
[0203] (1)由"2014年SCCT指南" 18分段標準可知，右冠近段(pRCA)為右冠起始至心臟銳 緣處的一半，右冠中段(mRCA)為pRCA末端至心臟銳緣，右冠遠段(dRCA)為mRCA末端至右冠 起源后降支(R-PDA)起始，即dRCA與R-TOA、右冠起源后側支(R-PLB)的分叉節點NRCA1。由解 剖學先驗知識可知，橫斷面上相對于分叉節點N RCA1，R-PDA向左前側走形、R-PLB向左后側走 形。
[0204]查找步驟6a所得路徑中的最長路徑PRCA和路徑上的邊PLRCA，并將P RCA最末端葉節點 所連最長游離邊置于PLRCA末尾。以節點Nr為球心，計算PLRCA上所有點的球坐標，得到PLrca上 各點按連接順序的方位角數組9 Rl和半徑數組rRl，i = l，2,3,…，n，其中η為PLRCA上點的總數 目。則分段：
[0205] pRCA:節點Nr到節點NmRCA的邊。
[0206] mRCA:節點NmRCA到節點NRCAmin的邊。其中NRCAmin為 rRi X cos(0Ri)中最小值所在的點 (不一定為步驟2所得三維樹形結構中的節點)且區域范圍內N RCA_ e (A3 u A4)，NmRCA為節點 Nr到節點NRCAmin的邊的中點。
[0207] (2)若右冠沒有分支節點，或右冠主干上存在分支節點，且分叉節點到節點Nr的邊 的長度不大于閾值T2 (參考值200)，則分段：
[0208] dRCA:節點 NRCAmiDL到節點N.R_CAm. ax的邊，其中 NRCAmaj^rRi X cos(0Ri)中最大值所在 的點(不一定為步驟2所得三維樹形結構中的節點)且區域范圍內Nrca_ ε (A2 U As〕:。
[0209] R-PDA:節點NRCAmax到PLRCA結束的邊。若N RCAma3^PLRCA結束的點，則R-PDA不存在。
[0210] (3)若右冠主干上存在分支節點，且分叉節點到節點Nr的邊的長度大于閾值T2(參 考值200)，則該節點為Nrcm。查找步驟6b所得球空間中值角度中節點Nrcm所連的非PLrca上的 邊的中值角度Grcm，i = 1，2，3，…，η，其中η為與節點NRCA1相連接的非PLrca上的邊的數目。則 分段：
[0211 ] dRCA:節點 NRCAmm|^節點Nrcai 的邊。
[0212 ] R-PDA: 0RCAi < -90，此時區域范圍有 0RCAi e A!。
[0213] R-PLB:-9O〈0RCAi<〇,此時區域范圍有 0RCAieA2。
[0214] 本發明的有益效果：
[0215] 1.本發明對冠狀動脈樹中各個分支節段的空間幾何位置及其毗鄰關系在球空間 中直接進行定義和劃分，有利于準確的對各節段進行解剖學命名標記;解決現有的冠狀動 脈自動分段與解剖學標記方法計算時間較長，算法復雜度較高，以及無法窮舉冠狀動脈分 布類型導致分支匹配不準確等問題；
[0216] 2.易于擴展:人體冠脈的個體差異比較大，本發明直接對分布空間定義不需要窮 舉各種類型，相比于將所提取的血管與先驗模型匹配的方法，這種方法的優點在于節省時 間、標記準確，且能對更多的節段進行識別和標記；
[0217] 3.便于規范化影像診斷報告和回歸性分析;本發明的方法是對空間冠脈樹進行解 剖學標記，其標記信息是帶有空間三維坐標信息的，同時可與冠脈量化分析信息中其他數 值(如，管腔半徑，斑塊體積，鈣化和非鈣化的比例等）的空間坐標結合起來，集成在數據結 構中的，在醫生出診斷報告時，可以直接提取CCTA指南規定參數出診斷報告，不僅僅規范了 報告，同時便于局部病灶診斷數據的回顧性分析；
[0218] 4.有利于動態量化評估:可根據解剖標記對PCI手術后支架植入部分進行聚焦，結 合動態影像技術，可評估術后相應節段的血流暢通情況及其在心臟周期性運動中的適應， 可對術后再狹窄等情況進行定期的無創監測。應當理解的是，本方法在具體應用中并不局 限于"2014年SCCT指南"中提出的18分段標準，凡涉及三維冠狀動脈模型解剖學自動分段和 解剖學命名的應用，本發明均適用。本方法在具體應用中并不局限于CTA這種圖像數據類 型，凡涉及連續斷層的圖像該方法均適用。對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明 加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1. 基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，其特征在于，包括W下步 驟： 步驟1、圖像預處理:獲得冠狀動脈分割圖像及中屯、線； 步驟2、剪枝操作； 步驟3、球屯、及球空間的定義； 步驟4、左、右冠狀動脈的劃分規則； 步驟5、左冠狀動脈解剖學命名算法； 步驟6、右冠狀動脈解剖學命名算法。2. 根據權利要求1所述基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，其特 征在于，所述步驟1具體執行W下步驟： 從原始屯、臟連續斷層影像中分割出冠狀動脈，再對分割圖像進行血管中屯、線（也稱為 血管骨架)提取;將上述血管骨架轉換為由鄰接矩陣、節點和邊來描述的Ξ維樹形結構。3. 根據權利要求1所述基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，其特 征在于，所述步驟2具體執行W下步驟： 保留血管骨架中含有體素數目最大的兩個連通塊，并將血管骨架中長度小于T的游離 邊剪枝置零，再將所得血管骨架采用上述方法重新轉換為Ξ維樹形結構。4. 根據權利要求1所述基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，其特 征在于，所述步驟3具體執行W下步驟： (1似確定的某點〇(x〇，y〇，zO)為球屯、建立球坐標系，將原笛卡爾坐標空間中所有點的 坐標值轉換為球坐標值，得到球空間；其中將笛卡爾坐標轉換為球坐標的方法示意圖如圖 l，空間中任意一點P(χ，y，z)的球坐標(θ，φ,r)的計算方法為：其中Θ為方位角，是從W點0為原點的X軸正半軸測得的點P的角位移弧度； 為仰角，是從從點0為原點的X-Y平面測得的點P的角位移弧度； r為半徑，是從點0到點P的距離； Ξ個參數的取值范圍為:方位角0 = (-JT,ji]，仰角φ = ,半徑r=[0，+°°); (2)根據方位角Θ的取值方位，球空間中方位的定義如下表：良確定的某點ο為球屯、建立球坐標系，空間中任意一點P的球坐標(目I奪,r); 當白二(-π, - f|時，視P點位于0點左前側，即區域Ai內； 當β = 別時，視P點位于0點左后側，即區域A2內； 當曰二批fl時，視Ρ點位于0點右后側，即區域A3內； 當曰=β，π]時，視P點位于0點右前側，即區域A4內。5. 根據權利要求1所述基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，其特 征在于，所述步驟4具體執行W下步驟： 根據左、右冠狀動脈竇口兩點的坐標，識別步驟2所得Ξ維樹形結構中左、右冠狀動脈 連通塊，左冠狀動脈主干與前降支、旋支、中間支(若存在)的分叉節點化和右冠狀動脈起始 節點Nr。6. 根據權利要求1所述基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，其特 征在于，所述步驟5具體執行W下步驟： (1) 計算Ξ維樹形結構左冠狀動脈的游離邊和葉節點，并計算節點化到左冠狀動脈所有 葉節點的最短路徑節點和路徑上的邊； 其中最短路徑節點的計算，使用Dijkstra算法;路徑上的邊，通過計算路徑相鄰兩節點 共有的邊得到； (2) 計算所得所有游離邊、路徑上的邊相對于其連接的起始節點的球空間中值角度； 其中某邊的球空間中值角度的計算方法為:在W某邊連接的起始節點（近屯、端的節點） 為球屯、建立的球坐標系下，計算邊上各點的球坐標值并將方位角弧度值轉換為角度值，再 將運組各點方位角角度值取中值即為該邊的球空間中值角度;其中取中值的方法為:對于 項數為η的數組xl，x2,. . .，xn，將其進行升序排序得到x(l)，x(2)，. . .，x(n);若η為奇數，貝1J 數組的中值為m = 若η為偶數，則數組的中值女(3) 左冠狀動脈的具體分段： 查找步驟5(2)所得球空間中值角度中節點化所連各邊(包括游離邊和路徑上的邊)的中 值角度目Li，i = 1，2，3，…，η，其中η為與節點化相連接的邊的數目；則各分支： a)左冠狀動脈主干(LM):目Li〉0,此時區域范圍有目Lie (A3UA4); 若LM是游離邊，則所定義游離邊即為LM;若LM不是游離邊，查找其所在路徑Plm，查找Plm 路徑中的最長路徑Plmi(若Plm只有一條路徑，貝化lmi = Plm)和該路徑上的邊化LM1，并將Plmi最 末端葉節點所連最長游離邊置于PLlmi末尾，所得Plmi和PLlmi所有點即為LM; b)左前降支化AD):目Li《0 η 0Li=目min,此時目Lie Al，其中目min為目Li中的最小值;所得LAD 球空間中值角度的具體值為QLAD ; 查找LAD所在路徑Plad，查找Plad路徑中的最長路徑Pl皿和路徑上的邊化LAD1，并將Pl廬最 末端葉節點所連最長游離邊置于PLladi末尾;查找Pladi上第一個分叉節點Nladi ;則各節段： 前降支近段(pLAD):節點化到節點Nladi的邊； 前降支中段(mLAD):節點化AD1到節點NmLAD的邊，其中NmLAD為化LAD1除去pLAD后的中點（不 一定為步驟2所得Ξ維樹形結構中的節點）；計算該節段相對于節點Nladi的球空間中值角度 日 mLAD; 前降支遠段(化AD):節點NmLAD至帆XAD儲束的邊； 查找步驟5(2)所得球空間中值角度中節點Nladi所連的非PU皿上的邊的中值角度0LADii， i = 1，2，3，…，nl，其中nl為與節點Nl\di相連接的非PU皿上的邊的數目；則分支： 第一對角支化1):目LADli《0 Π 0LADli〉aLAD，此時區域范圍有目LADliGAl; 查找Pladi上第二個分叉節點化AD2，查找步驟化所得球空間中值角度中節點Nlad2所連的 非PLladi上的邊的中值角度目LAD2i，i = 1，2，3，…，n2，其中n2為與節點NLAD2相連接的非PLladi上 的邊的數目； 若上述D1未識別出，則分支： D1 :目LAD2i《0 η 0LAD2i〉aLAD，此時區域范圍有0LAD2ieAl; 若上述D1已識別出，則分支： 第二對角支化2 ) : 0LAD2i《O η 0LAD2i〉amLAD，此時區域范圍有目LAD2i e Al; 采用上述方法，在Pladi分叉節點上依次進行識別直到D1、D2均識別出；若Pladi分叉節點 較少，則記錄能識別出的D1、D2; C)左旋支化Cx):目Li《〇n0Li =目-max,此時目LiGA2,其中目-max為目Li中非正值的最大值;所 得LCX球空間中值角度的具體值為QlCx ; 查找LCx所在路徑Plcx，查找Plcx路徑中的最長路徑PlcxI和路徑上的邊化LCxl，并將PlcxI最 末端葉節點所連最長游離邊置于化LGxl末尾;查找PlGxI上第一個分叉節點，若該分叉節點到 節點化的邊的長度不大于闊值Τ(參考值80)，則該節點為化Cxi;查找步驟5(2)所得球空間中 值角度中節點化cxi所連各邊的中值角度目LCxii，i = 1，2，3，…，η，其中η為與節點化cxi相連接 的邊的數目；則分支： 旋支近段(pCx ):節點化到節點化Cxl的邊； 旋支中遠段化Cx ):目LCxl冷OLCx η ELCxli e PLlCxI，此時區域范圍有目LCxli e A3 ; 第一純緣支(OMl ):日化位〇 ElCxU g PLlCx.1，此時區域范圍有目LCxli E A2，其中垃Cxli為 目LCxli所在的邊； 若Plcxi存在第二個分叉節點到節點化的邊的長度不大于闊值Τ(參考值80)，則該節點為 第二純緣支的起始節點Ν0Μ2 ;則分支： 第二純緣支(0Μ2):節點Ν〇μ2發出的非PUcxi上的邊； 若Plcxi后續分叉節點到節點化的邊的長度大于闊值Τ(參考值80)，則該節點為Nlcx2;查 找步驟5(2)所得球空間中值角度中節點化Cx2所連各邊的中值角度0LCx2i，i = l，2,3,…，n2， 其中n2為與節點化cx細連接的邊的數目；則分支： 旋支起源后降支化-PDA):目lXx2i《0,此時區域范圍有目LCx2ie (A1UA2); 旋支起源后側支化-PLB):目LCx2i〉0,此時區域范圍有目LCx2ie(A3UA4); 若Plcxi上第一個分叉節點到節點化的邊的長度大于闊值Τ(參考值80)，則該節點為 化Cx2 ;查找步驟5(2)所得球空間中值角度中節點化Cx2所連各邊的中值角度白隱，i = 1，2， 3，…，n2，其中n2為與節點化相連接的邊的數目；則分支： kPDA :目LCx2i《0，此時區域范圍有目LCx2i e ( Al U A2 ); 心口18:目1。曲〉0，此時區域范圍有扣械把^3。八4); pCx與LCx:節點化到節點化Cx2的邊； W節點化為球屯、，計算節點化到節點化Gx2的邊上所有點的球坐標，得到該邊上各點按連 接順序的方位角數組目21和半徑數組。1，1 = 1，2,3^''，11，其中11為該邊上點的總數目；則分 段： pCx :節點化到節點N說X.2.郵η的邊，其中NLCx2mm為r2i X S in (目2i )中最小值所在的點壞一定 為步驟2所得Ξ維樹形結構中的節點）； LCx :節點NLCx2>"i。到節點化Cx2的邊； d)中間支(RI):目Li=0Ln，此時目Lie(AlUA2); 若RI是游離邊，則所定義游離邊即為RI;若RI不是游離邊，其下所有分支均記入RI。7.根據權利要求1所述基于球空間劃分的冠狀動脈自動分段與解剖學標記方法，其特 征在于，所述步驟6具體執行W下步驟： (1) 計算Ξ維樹形結構右冠狀動脈的游離邊和葉節點，并計算節點Nr到右冠狀動脈所有 葉節點的最短路徑節點和路徑上的邊，方法與步驟5(1)相同； (2) 計算步驟6(1)所得所有游離邊、路徑上的邊相對于其連接的起始節點的球空間中 值角度;方法與步驟5(2)相同； (3) 右冠狀動脈的具體分段： a) 查找步驟6(1)所得路徑中的最長路徑扣CA和路徑上的邊化RCA，并將扣CA最末端葉節點 所連最長游離邊置于PLrca末尾；W節點Nr為球屯、，計算化RCA上所有點的球坐標，得到PLrca上 各點按連接順序的方位角數組目Ri和半徑數組rRi ? = 1，2,3，···，η，其中η為化RCA上點的總數 目；則分段： 右冠近段(pRCA):節點Nr到節點NmRGA的邊； 右冠中段(mRCA ):節點NmRCA到節點N.RCAm.i.。的邊;其中Nrow。為rRi X COS (目Ri )中最小值所 在的點（不一定為步驟2所得Ξ維樹形結構中的節點)且區域范圍內NRCAw?E(A3UA4)，NmRCA 為節點Nr到節點Nrcawii的邊的中點； b) 若右冠沒有分支節點，或右冠主干上存在分支節點，且分叉節點到節點Nr的邊的長度 不大于闊值Τ2(參考值200)，則分段： 右冠遠段(dRCA):節點NRCAmi,劇節點NRCAmax的邊，其中NRCAmax為rRi X COS (目Ri )中最大值 所在的點(不一定為步驟2所得立維樹形結構中的節點)且區域范圍內化CAmaxe(A2UA3:.); 右冠起源后降支(R-PDA ):節點NrcA胃到化RGA結束的邊;若NRCAmax為PLrGA結束的點，貝IJ R-PDA不存在； C)若右冠主干上存在分支節點，且分叉節點到節點Nr的邊的長度大于闊值Τ2(參考值 200)，貝喊節點為Nrcai ;查找步驟6 (2)所得球空間中值角度中節點Nrcai所連的非PLrca上的邊 的中值角度目RCAi，i = 1，2，3，…，η，其中η為與節點Nrca袖連接的非化RCA上的邊的數目；則分 段： dRCA :節點NRCAmin到節點Nrcai的邊； R-PDA:目RCAi《-90，此時區域范圍有目RCAi e Ai; 右冠起源后側支(R-化B):-90<目RCAi《0,此時區域范圍有目RCAiGAs。
【文檔編號】G06T7/00GK106097298SQ201610362810
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】李穎, 王如意, 張紹祥, 譚立文
【申請人】中國人民解放軍第三軍醫大學