CN118177841B - 二氧化碳血管造影控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种二氧化碳血管造影控制方法及装置，属于血管造影技术领域，本发明的二氧化碳血管造影控制方法，通过对上次按照初始注射参数注射二氧化碳之后得到的初始血管图像进行血管轮廓连贯性以及血管清晰度的分析，可以判断初始血管图像是否准确并存在使用价值，进而在初始血管图像不存在使用价值时可以根据血管轮廓连贯性以及血管清晰度分析结果，在初始注射参数的基础上调整下一次注射二氧化碳的目标注射参数，以便于在下次注射二氧化碳后可以得到准确而有价值的血管造影图像，降低目标造影对象的造影次数，提高目标造影对象以及操作人员的体验。
Description
技术领域
本发明涉及血管造影技术领域，尤其涉及一种二氧化碳血管造影控制方法及装置。
背景技术
二氧化碳血管造影是一种用于评估血管系统的医学成像技术。它是一种替代性的血管造影方法，与传统的碘造影剂相比，使用二氧化碳气体作为造影剂对机体的肾功能不会造成损伤。
二氧化碳血管造影的过程是通过将二氧化碳气体注入需要造影的人员的血管系统，然后使用X射线或其他适当的影像设备来观察血管的显影情况。二氧化碳气体注射进血管后，将一段血管内的血液短时间排空，在短时间内由于二氧化碳与人体组织对X射线的吸收能力不同，因此可以实现显影。随后二氧化碳很快溶于血液，并随血液循环与呼吸作用排出体外。
在二氧化碳血管造影中，如果初次注射二氧化碳后造影效果不达标，可以考虑再次注射。在考虑再次注射前，必须确保需要造影的人员在初次注射后没有出现持续的不良反应，如持续的不适、疼痛或其他并发症。此外，在两次注射之间应有适当的间隔时间，以确保之前注射的二氧化碳已经完全被吸收并排出体外。
由于前一次造影的效果不好，相关技术中，通常根据人工操作的经验来进行第二次造影，通常根据操作人员个人的经验积累结合第一次造影时的图像质量，来对下一次造影的参数进行优化调整。但是，人工经验往往受到个体的认知和认知能力的限制，操作人员在有限的时间内难以考虑到所有的变量和复杂的关联关系，可能无法全面地评估图像质量和参数调整的影响，进而无法在下次造影时获取准确且有价值的造影图像，以减少需要造影的人员的造影次数并提升需要造影的人员以及操作人员的体验。
发明内容
本发明提供一种二氧化碳血管造影控制方法及装置，用以解决现有技术中依靠人工经验难以稳定得到准确且有价值的二次造影结果的缺陷，实现在二次造影过程中得到准确且有价值的造影图像的效果。
本发明提供一种二氧化碳血管造影控制方法，包括：
确定目标造影对象的基础身体数据以及所述目标造影对象的身体的目标造影区域；
基于所述目标造影对象的基础身体数据以及所述目标造影区域，确定二氧化碳的初始注射参数；注射参数包括注射剂量、注射压力和注射速度；
获取所述目标造影对象的目标造影区域按照所述初始注射参数初次注入二氧化碳后的初始血管图像；
对所述初始血管图像进行识别分析，确定所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度；
在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于所述初始注射参数、所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项。
根据本发明提供的一种二氧化碳血管造影控制方法，对所述初始血管图像进行识别分析，确定所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，包括：
对所述初始血管图像中的血管边界进行检测，并识别血管的中心线；
基于检测得到的血管边界以及血管中心线，提取得到血管的特征区域以得到目标血管区域图像；
对所述目标血管区域进行血管轮廓连贯性分析以及血管清晰度分析，判断所述初始血管图像中是否存在血管段落缺失以及血管清晰度是否大于清晰度阈值，以确定所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度。
根据本发明提供的一种二氧化碳血管造影控制方法，在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于所述初始注射参数、所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项，包括：
在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性为存在血管段落缺失且血管清晰度大于清晰度阈值的情况下，将所述初始注射参数中二氧化碳的注射剂量、注射压力和注射速度增大，以作为下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数。
根据本发明提供的一种二氧化碳血管造影控制方法，在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于所述初始注射参数、所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项，包括：
在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性为不存在血管段落缺失且血管清晰度小于清晰度阈值的情况下，将所述初始注射参数中二氧化碳的注射压力和注射速度增大，以作为下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数。
根据本发明提供的一种二氧化碳血管造影控制方法，在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于所述初始注射参数、所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项，包括：
在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性为存在血管段落缺失且血管清晰度小于清晰度阈值的情况下，将所述初始注射参数中二氧化碳的注射压力和注射速度增大，并增加二氧化碳的注射剂量，以作为下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数。
根据本发明提供的一种二氧化碳血管造影控制方法，对所述目标血管区域进行血管轮廓连贯性分析，包括：
基于所述目标血管区域的血管中心线，确定血管拓扑结构；
基于血管拓扑结构，沿着血管中心线识别血管轮廓，检测中心线上是否存在血管轮廓的中断。
根据本发明提供的一种二氧化碳血管造影控制方法，对所述目标血管区域进行血管清晰度分析，包括：
将目标血管区域的图像转化为血管灰度图像；
通过拉普拉斯算子计算血管灰度图像中所有像素的方差；
确定血管灰度图像中所有像素的方差与清晰度阈值的大小关系。
本发明还提供一种二氧化碳血管造影控制装置，包括：
第一处理模块，用于确定目标造影对象的基础身体数据以及所述目标造影对象的身体的目标造影区域；
第二处理模块，用于基于所述目标造影对象的基础身体数据以及所述目标造影区域，确定二氧化碳的初始注射参数；注射参数包括注射剂量、注射压力和注射速度；
图像获取模块，用于获取所述目标造影对象的目标造影区域按照所述初始注射参数初次注入二氧化碳后的初始血管图像；
图像分析模块，用于对所述初始血管图像进行识别分析，确定所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度；
第三处理模块，用于在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于所述初始注射参数、所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述二氧化碳血管造影控制方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述二氧化碳血管造影控制方法。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述二氧化碳血管造影控制方法。
本发明提供的二氧化碳血管造影控制方法及装置，通过对上次按照初始注射参数注射二氧化碳之后得到的初始血管图像进行血管轮廓连贯性以及血管清晰度的分析，可以判断初始血管图像是否准确并存在使用价值，进而在初始血管图像不存在使用价值时可以根据血管轮廓连贯性以及血管清晰度分析结果，在初始注射参数的基础上调整下一次注射二氧化碳的目标注射参数，以便于在下次注射二氧化碳后可以得到准确而有价值的血管造影图像，降低目标造影对象的造影次数，提高目标造影对象以及操作人员的体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
图1是本发明提供的二氧化碳血管造影控制方法的流程示意图之一；
图2是本发明提供的二氧化碳血管造影控制方法的流程示意图之二；
图3是本发明提供的二氧化碳血管造影控制装置的结构示意图；
图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1-图4描述本发明的二氧化碳血管造影控制方法及装置。
如图1所示，本发明实施例的二氧化碳血管造影控制方法主要包括步骤110、步骤120、步骤130、步骤140以及步骤150。
步骤110，确定目标造影对象的基础身体数据以及目标造影对象的身体的目标造影区域。
目标造影对象为需要进行二氧化碳血管造影的人员。在确定血管造影时注射二氧化碳的参数时，需要了解目标造影对象的基础身体数据，基础身体数据包括目标造影对象的身体素质信息以及病史信息等。
需要说明的是，目标造影对象的基础身体数据的获取是在获得目标造影对象的同意后得到的，或者是由目标造影对象直接授权。
目标造影区域可以是腹主动脉、髂动脉、肾动脉、肝动脉、股动脉、膝下动脉、锁骨下静脉、肝门静脉、肱静脉、下腔静脉以及前臂静脉等区域。在获取不同目标造影区域造影图像时，需要考虑到不同区域的病史信息。
例如，在给肾动脉进行造影时，目标造影对象的基础身体数据可以包括目标造影对象的肾功能信息，以便于了解目标造影对象的肾功能情况，例如血肌酐、尿素氮等指标，进而可以评估目标造影对象的肾功能是否足够支持造影剂的代谢和排泄。
步骤120，基于目标造影对象的基础身体数据以及目标造影区域，确定二氧化碳的初始注射参数。
可以理解的是，基础身体数据以及目标造影区域可以便于评估目标造影对象的血管弹性、血管尺寸以及造影剂的代谢情况，进而可以便于得到合适的注射参数。
注射参数包括注射剂量、注射压力和注射速度。
注射剂量是指在一次造影过程中注入目标造影对象体内的二氧化碳气体总量，通常以毫升（ml）计。一般情况下，需要根据目标造影对象的体重等因素来确定合适的注射剂量。较大体型的目标造影对象可能需要更多的二氧化碳以获得清晰的造影效果。此外，不同的造影区域可能需要不同的剂量，且造影时满足推荐的剂量上限，以避免潜在的风险，如气体栓塞。
注射压力是指造影剂注射到血管中的压力，通常用毫米汞柱（mmHg）或磅力/平方英寸（psi）来表示。注射压力不宜过高，脆弱或狭窄的血管需要较低的注射压力，过高的压力可能导致血管损伤或撕裂，过低则可能影响造影效果。使用精确的压力控制设备，确保压力在安全和有效的范围内以免造成血管壁损伤或血管破裂。
注射速度是指造影剂进入血管的速度，通常以毫升每秒（mL/s）表示。注射速度需要适中，过快的注射速度可能导致血管损伤或气体栓塞，而过慢的速度可能导致造影效果不佳。还可以根据造影区域的血流动态调整速度，例如，大的中心动脉区域可能需要较快的注射速度。
可以理解的是，可以基于目标造影对象的基础身体数据以及目标造影区域，参考现有的注射参数推荐范围，确定二氧化碳的初始注射参数。
注射参数推荐范围根据目标造影对象的体重、年龄、病史以及造影的具体区域设定不同的参数。
现有的注射参数推荐范围可以是造影设备方提供的参考数据，也可以是其他相关方根据经验总结的参考数据。
可以理解的是，现有的注射参数推荐范围只是用于参考，无法保证按照此范围的参数注射二氧化碳后可以获取有价值的造影图像。
步骤130，获取目标造影对象的目标造影区域按照初始注射参数初次注入二氧化碳后的初始血管图像。
在进行二氧化碳造影前，操作人员可以在目标造影对象的血管内放置一根导管，通常是通过穿刺皮肤将导管插入到血管内部。导管放置到位后，操作人员会通过导管按照初始注射参数向血管内注入二氧化碳造影剂。
在注入造影剂后，操作人员可以使用X射线或其他影像设备透视，如CT扫描或磁共振成像（MRI），来观察造影剂在血管内的分布情况。通过这些影像设备，可以获得初始血管图像。
步骤140，对初始血管图像进行识别分析，确定初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度。
需要说明的是，血管轮廓的连贯性对于准确识别血管异常（如狭窄、阻塞、瘤变）至关重要。如果造影图像中的血管轮廓不连贯，可能会遗漏或误诊这些重要的病变。图像的清晰度直接影响到诊断的准确性。模糊的图像可能掩盖重要的细节，导致误诊或漏诊。
完整详细和清晰的血管图像对于规划手术或介入治疗的策略至关重要。例如，确定狭窄的具体位置和程度是进行血管成形术或放置支架的关键步骤。
二氧化碳造影通常提供的是负对比度影像，因为二氧化碳是一种无色透明的气体，与血液形成对比。这与碘基造影剂提供的正对比度影像不同，碘造影剂在X射线下呈现更高的密度和对比度，而血管在二氧化碳造影下的造影效果可能并不是很明显。此外，由于二氧化碳的对比度较低，其产生的图像可能在清晰度上不如碘基造影剂，特别是在小血管的造影中。
因此，保证初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度对于获取准确且有价值的造影图像至关重要。
如图2所示，步骤140具体还可以包括步骤141、步骤142以及步骤143。
步骤141，对初始血管图像中的血管边界进行检测，并识别血管的中心线。
步骤142，基于检测得到的血管边界以及血管中心线，提取得到血管的特征区域以得到目标血管区域图像。
步骤143，对目标血管区域进行血管轮廓连贯性分析以及血管清晰度分析，判断初始血管图像中是否存在血管段落缺失以及血管清晰度是否大于清晰度阈值，以确定初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度。
对于二氧化碳造影得到的初始血管图像，可以通过计算机视觉和图像处理技术来进行识别分析，并确定血管轮廓连贯性和清晰度。
可以对初始血管图像进行图像预处理，以改善图像质量，为后续分析准备图像。可以应用高斯滤波器或中值滤波器，去除图像中的随机噪声而不过度模糊血管细节，并利用直方图均衡化来增强图像对比度，使血管与背景之间的差异更加明显。
换言之，可以对初始血管图像进行噪声去除以及血管图像增强，在此基础上进行血管特征提取，以识别和提取图像中的血管结构。
在此基础上，可以对初始血管图像中的血管边界进行检测，并识别血管的中心线。
可以采用边缘检测算法，确定血管的边界，为分割血管提供准确的轮廓。常用的算法包括Sobel算子、Prewitt算子和Canny算子。这些算子可以通过卷积运算来检测图像中的边缘信息。在此基础上，对边缘检测得到的边缘图像进行阈值处理，将得到的边缘图像转化为二值图像，对血管边界进行检测，并识别血管的中心线，以便后续的处理和分析。
进一步地，利用骨架提取算法如细化算法从血管的二值图像中提取中心线，进而有助于进行血管的特征分析和血管的拓扑结构分析。
例如，可以采用细化算法对血管二值图像进行细化处理，将血管边界逐步缩小，直到仅剩下单像素宽度的血管轮廓，而且还可以识别得到血管中的空洞、断点等。常用的细化算法有 Zhang-Suen 算法、Guo-Hall 算法、Medial Axis Transform（MAT）等。
应用细化算法对二值化后的血管图像进行处理，将血管边界逐渐缩小为单像素宽度的线条。细化算法通常采用迭代的方式，在每一次迭代中，根据特定的条件判断，删除多余的像素，使血管边界趋近于中心线。可以通过保留特定像素或者根据特定的几何形状判断来提取血管中心线。一般来说，中心线是由血管边界经过细化操作后所得到的连续像素所组成。
根据需要，可以对提取得到的中心线进行后处理，如去除不连续的线段、连接断点、平滑曲线等操作，进一步优化中心线的质量。
为了进一步量化判断血管区域的血管轮廓连贯性以及血管清晰度，可以基于检测得到的血管边界以及血管中心线，提取得到血管的特征区域以得到目标血管区域图像。
在一些实施例中，还可以利用血管中心线信息，来进行膨胀操作，将中心线“扩张”成为血管的宽度，形成血管的大致轮廓。
在此基础上，可以结合边界和中心线信息，将边界检测得到的血管边界和中心线“膨胀”得到的血管轮廓内的区域进行合并，得到更准确的血管图像。
由于基于中心线膨胀得到的血管区域可能与实际血管去区域存在偏差，因此在利用算法将血管区域分割出来后，需要利用分类器对血管区域分段进行分类识别，以识别出准确的血管区域，将膨胀后与实际血管存在偏差的血管区域筛除掉，进而得到目标血管区域图像。
在另一些实施例中，还可以利用血管中心线信息，先将包含血管中心线的初始区域识别出来，在判断初始区域中是否存在血管边界，则将存在血管边界的初始区域分割出来，进而提取得到目标血管区域图像。换言之，目标血管区域图像为血管中心线外周包括识别到血管边界的区域的图像。
可以理解的是，在得到目标血管区域图像后，可以对目标血管区域进行血管轮廓连贯性分析以及血管清晰度分析，判断初始血管图像中是否存在血管段落缺失以及血管清晰度是否大于清晰度阈值，以确定初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度。
对目标血管区域进行血管轮廓连贯性分析可以使用图像处理软件库（如OpenCV或scikit-image）进行中心线追踪和分析。或者，还可以结合图像处理算法和人工智能方法来进行目标检测。
具体地，对目标血管区域进行血管轮廓连贯性分析，包括基于目标血管区域的血管中心线，确定血管拓扑结构；基于血管拓扑结构，沿着血管中心线识别血管轮廓，检测中心线上是否存在血管轮廓的中断。
可以理解的是，可以根据识别得到的血管中心线以及血管中心线在图像中的相对位置，得到血管拓扑结构。
具体地，可以对血管中心线进行分析，找到其中的分支点。血管中心线的分支点是血管网格的关键部位，用于表示分叉和汇聚的位置。根据分支点将血管中心线分为若干个片段，并记录每个片段的起始点和终止点。
对于每个血管中心线分段，判断其是否与其他分段相交或者交叉。如果存在交叉，则说明两个血管在该交叉点处相连，建立相应的连接关系。根据血管中心线的分支情况，确定每个血管中心线分段的入口和出口。将入口与出口相连的分段视为同一血管分支的组成部分，建立相应的连接关系，进而得到血管拓扑结构。
分析血管拓扑结构，识别潜在的缺失或异常区域，具体的操作可以是沿着血管中心线识别血管轮廓，检测中心线上是否存在血管轮廓的中断。如果一个血管在没有物理阻碍的情况下突然结束，可能表明这里有缺失的血管。在此种情况下，沿着血管中心线可以准确识别血管是否存在中断。
在一些实施方式中，对目标血管区域进行血管清晰度分析，包括将目标血管区域的图像转化为血管灰度图像；通过拉普拉斯算子计算血管灰度图像中所有像素的方差；确定血管灰度图像中所有像素的方差与清晰度阈值的大小关系。
可以理解的是，如果目标血管区域的图像是彩色图像，可以通过灰度化的方式将其转化为灰度图像。灰度图像只包含亮度信息，更适合进行血管清晰度分析。
拉普拉斯算子常用于边缘检测，可以提取图像中的高频成分。通过对血管灰度图像应用拉普拉斯算子，得到一个表示图像纹理和边缘信息的图像。然后，计算该图像中所有像素的方差，以反映血管图像的清晰度。
根据应用需求，可以确定一个清晰度阈值作为判断血管图像清晰度的标准。可以将血管灰度图像中所有像素的方差与清晰度阈值进行比较，从而确定血管图像的清晰度水平。
步骤150，在初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于初始注射参数、初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项。
可以理解的是，血管轮廓连贯性需要满足的预设条件为不存在血管段落缺失，其中，被认定为血管段落的要求为血管的中心线的长度达到长度阈值。即缺失的血管的中心线的长度不能太小，才能被认定为存在血管段落缺失，否则可以理解为血管图像分析时的误差点。
血管清晰度需要满足的预设条件为血管清晰度大于清晰度阈值，从而可以提供有价值的清晰图像。
在初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，初始血管图像就不具备诊断鉴定价值，就需要再次进行造影，以获得有价值的图像。
在此种情况下，可以根据初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度的分析结果，并基于初始注射参数，对初始注射参数中的至少一项进行优化调整，进而作为下次向目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项。
需要说明的是，不同类型的初始注射参数会对血管轮廓连贯性以及血管清晰度产生不同的影响，因此需要根据血管轮廓连贯性以及血管清晰度分析结果来进行注射参数的调整，进而在下次注射时得到准确而有价值的血管造影图像。
根据本发明实施例提供的一种二氧化碳血管造影控制方法，通过对上次按照初始注射参数注射二氧化碳之后得到的初始血管图像进行血管轮廓连贯性以及血管清晰度的分析，可以判断初始血管图像是否准确并存在使用价值，进而在初始血管图像不存在使用价值时可以根据血管轮廓连贯性以及血管清晰度分析结果，在初始注射参数的基础上调整下一次注射二氧化碳的目标注射参数，以便于在下次注射二氧化碳后可以得到准确而有价值的血管造影图像，降低目标造影对象的造影次数，提高目标造影对象的体验。
在初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于初始注射参数、初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项，包括：
在初始血管图像中血管轮廓连贯性为存在血管段落缺失且血管清晰度大于清晰度阈值的情况下，将初始注射参数中二氧化碳的注射剂量、注射压力和注射速度增大，以作为下次向目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数。
在二氧化碳血管造影中，如果初次造影显示血管轮廓连贯性存在问题，如血管段落缺失，增加二氧化碳的量可以确保更多的造影剂到达血管的远端和分支，从而提高血管充填的可能性，尤其是在较大或较长的血管区域，而提高注射压力和注射速度可以加快造影剂通过血管的速率，有助于快速充填血管以实现良好的造影效果，尤其是在血流动力学较复杂的区域。
当然，可以理解的是，增加注射剂量和速度是在确保安全的前提下设置的。
需要说明的是，在增加注射压力和注射速度时，可以分级调控，即采用阶梯式的增大注射压力和注射速度的方式，可以使得目标造影对象逐渐适应增大注射压力和注射速度后的体验与感受，并可以在目标造影对象产生强烈不适感的时候及时降低注射压力以及注射速度，或停止注射，提高目标造影对象的舒适感。
在初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于初始注射参数、初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项，包括：
在初始血管图像中血管轮廓连贯性为不存在血管段落缺失且血管清晰度小于清晰度阈值的情况下，将初始注射参数中二氧化碳的注射压力和注射速度增大，以作为下次向目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数。
可以理解的是，在造影过程中要保证二氧化碳的注射速度合适，过慢的注射速度不利于排空血液，会使得二氧化碳在未到达目标造影区域时就会被溶解，进而影响造影效果。
需要说明的是，增大注射速度意味着造影剂在血管内流动得更快，可以使得二氧化碳能够更好地排走血管内的血液，二氧化碳可以在血管内形成大且连贯的气泡，有助于提高造影效果。
需要说明的是，可以将目标造影对象的疼痛感程度划分为多个等级，并在注射过程中接收由目标造影对象反馈的疼痛感程度对应的等级。目标等级可以根据目标造影对象的实际情况来进行确定，以保证目标造影对象的舒适感，降低疼痛感。
在初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于初始注射参数、初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项，包括：
在初始血管图像中血管轮廓连贯性为存在血管段落缺失且血管清晰度小于清晰度阈值的情况下，将初始注射参数中二氧化碳的注射压力和注射速度增大，并增加二氧化碳的注射剂量，以作为下次向目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数。
当初始血管图像显示存在血管段落缺失且血管清晰度低于清晰度阈值时，调整二氧化碳造影剂的注射参数是为了改善下一次造影的效果。
需要说明的是，增大注射压力也可以一定程度上增大注射速度，增大注射速度意味着造影剂在血管内流动得更快，可以使得二氧化碳能够更好地排走血管内的血液，二氧化碳可以在血管内形成大且连贯的气泡，有助于提高造影效果。
而在存在血管段落缺失的情况下，增加造影剂的剂量可以确保更多的区域被显影，特别是那些在初次造影中未被充分显影的区域以及在显影不够清晰的情况下，更大的剂量有助于增强血管轮廓的可见性，尤其在血管细小或远离注射点的区域。
可以理解的是，通过调整注射参数，可以获得更清晰、连续的血管图像，以便更准确地评估血管状态，包括识别狭窄、阻塞或其他血管异常，以期望在二次注射时一次性获得更高质量的造影结果，减少重复造影的需要，减轻目标造影对象以及操作人员的负担，降低风险。
下面对本发明提供的二氧化碳血管造影控制装置进行描述，下文描述的二氧化碳血管造影控制装置与上文描述的二氧化碳血管造影控制方法可相互对应参照。
如图3所示，本发明实施例的二氧化碳血管造影控制装置主要包括第一处理模块310、第二处理模块320、图像获取模块330、图像分析模块340以及第三处理模块350。
第一处理模块310用于确定目标造影对象的基础身体数据以及目标造影对象的身体的目标造影区域；
第二处理模块320用于基于目标造影对象的基础身体数据以及目标造影区域，确定二氧化碳的初始注射参数；注射参数包括注射剂量、注射压力和注射速度；
图像获取模块330用于获取目标造影对象的目标造影区域按照初始注射参数初次注入二氧化碳后的初始血管图像；
图像分析模块340用于对初始血管图像进行识别分析，确定初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度；
第三处理模块350用于在初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于初始注射参数、初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项。
根据本发明实施例提供的二氧化碳血管造影控制装置，通过对上次按照初始注射参数注射二氧化碳之后得到的初始血管图像进行血管轮廓连贯性以及血管清晰度的分析，可以判断初始血管图像是否准确并存在使用价值，进而在初始血管图像不存在使用价值时可以根据血管轮廓连贯性以及血管清晰度分析结果，在初始注射参数的基础上调整下一次注射二氧化碳的目标注射参数，以便于在下次注射二氧化碳后可以得到准确而有价值的血管造影图像，降低目标造影对象的造影次数，提高目标造影对象以及操作人员的体验。
在一些实施例中，图像分析模块340还用于对初始血管图像中的血管边界进行检测，并识别血管的中心线；基于检测得到的血管边界以及血管中心线，提取得到血管的特征区域以得到目标血管区域图像；对目标血管区域进行血管轮廓连贯性分析以及血管清晰度分析，判断初始血管图像中是否存在血管段落缺失以及血管清晰度是否大于清晰度阈值，以确定初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度。
图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器（processor）410、通信接口（Communications Interface）420、存储器（memory）430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行二氧化碳血管造影控制方法，该方法包括：确定目标造影对象的基础身体数据以及目标造影对象的身体的目标造影区域；基于目标造影对象的基础身体数据以及目标造影区域，确定二氧化碳的初始注射参数；注射参数包括注射剂量、注射压力和注射速度；获取目标造影对象的目标造影区域按照初始注射参数初次注入二氧化碳后的初始血管图像；对初始血管图像进行识别分析，确定初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度； 在初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于初始注射参数、初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项。
此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的二氧化碳血管造影控制方法，该方法包括：确定目标造影对象的基础身体数据以及目标造影对象的身体的目标造影区域；基于目标造影对象的基础身体数据以及目标造影区域，确定二氧化碳的初始注射参数；注射参数包括注射剂量、注射压力和注射速度；获取目标造影对象的目标造影区域按照初始注射参数初次注入二氧化碳后的初始血管图像；对初始血管图像进行识别分析，确定初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度； 在初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于初始注射参数、初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的二氧化碳血管造影控制方法，该方法包括：确定目标造影对象的基础身体数据以及目标造影对象的身体的目标造影区域；基于目标造影对象的基础身体数据以及目标造影区域，确定二氧化碳的初始注射参数；注射参数包括注射剂量、注射压力和注射速度；获取目标造影对象的目标造影区域按照初始注射参数初次注入二氧化碳后的初始血管图像；对初始血管图像进行识别分析，确定初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度； 在初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于初始注射参数、初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种二氧化碳血管造影控制方法，其特征在于，包括：
获取目标造影对象的目标造影区域按照初始注射参数初次注入二氧化碳后的初始血管图像；注射参数包括注射剂量、注射压力和注射速度；
对所述初始血管图像进行识别分析，确定所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度；
在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于所述初始注射参数、所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项；
对所述初始血管图像进行识别分析，确定所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，包括：
对所述初始血管图像中的血管边界进行检测，并识别血管的中心线；
基于检测得到的血管边界以及血管中心线，提取得到血管的特征区域以得到目标血管区域图像；
对所述目标血管区域进行血管轮廓连贯性分析以及血管清晰度分析，判断所述初始血管图像中是否存在血管段落缺失以及血管清晰度是否大于清晰度阈值，以确定所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度；
所述目标血管区域图像通过以下方式确定：基于血管的中心线进行膨胀操作，将血管的中心线扩张为血管的宽度；基于血管边界和血管的中心线，将血管边界和中心线膨胀得到的血管轮廓对应的区域进行合并，得到血管图像；使用分类器将血管图像的血管区域分段进行分类识别，以筛除掉膨胀后与实际血管存在偏差的血管区域，得到所述目标血管区域图像。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳血管造影控制方法，其特征在于，在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于所述初始注射参数、所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项，包括：
在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性为存在血管段落缺失且血管清晰度大于清晰度阈值的情况下，将所述初始注射参数中二氧化碳的注射剂量、注射压力和注射速度增大，以作为下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数。
3.根据权利要求1所述的二氧化碳血管造影控制方法，其特征在于，在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于所述初始注射参数、所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项，包括：
在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性为不存在血管段落缺失且血管清晰度小于清晰度阈值的情况下，将所述初始注射参数中二氧化碳的注射压力和注射速度增大，以作为下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数。
4.根据权利要求1所述的二氧化碳血管造影控制方法，其特征在于，在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于所述初始注射参数、所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项，包括：
在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性为存在血管段落缺失且血管清晰度小于清晰度阈值的情况下，将所述初始注射参数中二氧化碳的注射压力和注射速度增大，并增加二氧化碳的注射剂量，以作为下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数。
5.根据权利要求1所述的二氧化碳血管造影控制方法，其特征在于，对所述目标血管区域进行血管轮廓连贯性分析，包括：
基于所述目标血管区域的血管中心线，确定血管拓扑结构；
基于血管拓扑结构，沿着血管中心线识别血管轮廓，检测中心线上是否存在血管轮廓的中断。
6.根据权利要求1所述的二氧化碳血管造影控制方法，其特征在于，对所述目标血管区域进行血管清晰度分析，包括：
将目标血管区域的图像转化为血管灰度图像；
通过拉普拉斯算子计算血管灰度图像中所有像素的方差；
确定血管灰度图像中所有像素的方差与清晰度阈值的大小关系。
7.一种二氧化碳血管造影控制装置，其特征在于，
图像获取模块，用于获取目标造影对象的目标造影区域按照初始注射参数初次注入二氧化碳后的初始血管图像；注射参数包括注射剂量、注射压力和注射速度；
图像分析模块，用于对所述初始血管图像进行识别分析，确定所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度；所述图像分析模块还用于对所述初始血管图像中的血管边界进行检测，并识别血管的中心线；基于检测得到的血管边界以及血管中心线，提取得到血管的特征区域以得到目标血管区域图像；对所述目标血管区域进行血管轮廓连贯性分析以及血管清晰度分析，判断所述初始血管图像中是否存在血管段落缺失以及血管清晰度是否大于清晰度阈值，以确定所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度；所述图像分析模块还用于基于血管的中心线进行膨胀操作，将血管的中心线扩张为血管的宽度；基于血管边界和血管的中心线，将血管边界和中心线膨胀得到的血管轮廓对应的区域进行合并，得到血管图像；使用分类器将血管图像的血管区域分段进行分类识别，以筛除掉膨胀后与实际血管存在偏差的血管区域，得到所述目标血管区域图像；
第三处理模块，用于在所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度中的至少一项不满足预设条件的情况下，基于所述初始注射参数、所述初始血管图像中血管轮廓连贯性以及血管清晰度，确定并调整下次向所述目标造影对象的目标造影区域注入二氧化碳的目标注射参数中的至少一项。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述二氧化碳血管造影控制方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述二氧化碳血管造影控制方法。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CO2血管内造影在血液透析动静脉通路中的应用;徐明芝 等;《临床肾脏病杂志》;20220331;第22卷(第3期);第184-189页 * |
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