本技术提供了一种基于改进nnUnet的冠状动脉图像分割方法,涉及医学图像分割领域。所述方法包括:获取包含正常冠状动脉血管CTA图像与病变冠状动脉血管的CTA图像的训练数据集;调整图像的窗宽和窗位;对训练数据集内所有图像的层间距重采样;构建预处理模块,所述预处理模块包括均衡子模块和滤波子模块,将训练数据集内所有CTA图像的各层二维图像通过预处理模块进行预处理;构建分割模型,采用预处理后的图像训练分割模型;待处理CTA图像通过预处理模块以及训练完成的分割模型后,得到分割结果图。本发明提高了冠状动脉分割的精度与连续性,可以广泛地满足冠状动脉CTA图像三维重建的需要。
背景技术
世界范围内,心血管疾病是主要的引发死亡的原因,每年约引起17万例死亡,占所有死亡的30%。心脑血管疾病具有高患病率、高致残率、高复发率和高死亡率的特点,带来了沉重的社会及经济负担。
准确地评估心脏和其周围血管的结构和功能对于心血管疾病的早期诊断、治疗和预防至关重要。一些影像方法,例如计算机断层扫描(Computed Tomography, CT) 和核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 提供了快速且无创的检查手段,凭借其对于储存空间要求低、分析速度快等优点成为评估心血管疾病的重要工具。将这些图像与医学图像处理方法相结合,能够实现包含附属部位在内的心脏的三维视觉重建,向使用者传递组织结构的潜在信息,改善了病人的医疗体验。
CTA成像技术可以提供心脏和其周围血管的高分辨率三维影像,当使用这些横截面切片图像时,时常会忽略层间的信息。分析这些大规模三维数据是一项繁琐且耗时的任务,并容易受到操作者主观因素的影响,限制了对复杂心脏和附属血管结构的全面准确的评估。
深度学习作为一种新兴的人工智能技术,在图像识别和分割领域取得了重大突破。通过深度学习模型,可以从复杂的CTA影像中学习和提取特征,实现对心脏及其周围血管的自动分割。这将大大减轻医生的工作负担,提高诊断的准确性和效率,并为临床决策提供有力的支持。此外,这种分割方法还可以为其他相关研究和应用提供基础。例如,它可以用于心脏和大血管形态分析、心脏功能评估、心脏手术规划等方面。通过准确地提取心脏和血管的解剖结构,可以更好地了解疾病的发展过程、评估治疗效果,并为精准医疗提供支持。但目前的深度学习模型在用于冠状动脉的CTA图像分割任务时,容易遗漏较细的冠状动脉末端血管,对于冠状动脉的分割精度、连续性以及鲁棒性均有待提高。
实现思路