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如何在二维DSA影像上快速发现出血?

 银缕一瞬 2024-09-16 发布于山东

前 言

DSA已成为诊断和治疗血管出血点的重要方法,血管出血通常包括三种情况:造影剂明显外渗血管,血管染色异常,血管形态异常。术中医生必须按照DSA帧序列反复阅读血管造影剂流动的整个过程。医生的经验、主观感受和收集到的数据往往会影响这一过程。采集的DSA数据缺乏客观性和可比性,增加了诊断误差和诊断时间。今天我们就在一起学习在二维DSA影像上快速发现出血的研究。

研究背景

计算机辅助检测 (CAD)通过影像学、医学图像处理技术等可能的生理生化手段,结合计算机分析计算,帮助发现病变,提高诊断的准确性。CAD系统的广泛应用有助于提高医生诊断的敏感性和特异性。目前定量辅助医生诊断出血点的研究方法很少,针对这一问题,本研究提出了二维DSA图像参数彩色成像方法,将单序列二维DSA原始数据重新编码为能够直接反映血管血流完整循环的彩色图像,将对DSA图像的主观判断转化为客观标准,减少了医生反复查看DSA动态血管造影图像的频率。协助医生更快速、准确地观察血管病变血流变化,诊断血管出血点位置。


(a)


(b)


(c)

(a) 肠系膜下动脉出血DSA图像及显影时间参数彩色图像;

(b) 肝出血DSA图像及显影时间参数彩色图像;

(c) 肺出血DSA图像及显影时间参数彩色图像。

研究摘要

本文主要研究了基于参数彩色成像的二维DSA出血点检测方法。通过对原始二维DSA图像序列进行参数彩色成像处理,协助医生更准确、快速地判断血管出血情况并获得定量标准。具体步骤包括DSA图像增强、血管分割、时间-浓度曲线拟合和图像伪彩色处理,计算出包括AUC、达峰时间、显影时间、渡越时间和对比剂流速等五个参数值,并通过图像伪彩色处理生成相应参数的彩色图像。实验数据包括33组体外模拟数据和42例血管出血DSA数据,最终选择显影时间参数彩色成像结果图来辅助医生诊断血管出血点,其准确率为80.95%。该方法的优势是能通过单一彩色图像重建完整的DSA序列,直观反映血管血流,同时通过像素颜色编码使灌注参数化,增强数据分析的说服力。但对比剂注射方案和DSA采集方案会对参数彩色成像结果产生一定影响,相关参数的准确性和可重复性需要进一步深入研究。


该研究检测方法的优势

① 提出了二维DSA图像参数彩色成像方法,通过对原始二维DSA图像进行处理,生成能直接反映血管血流完整周期的彩色图像,将DSA图像的主观判断转化为客观标准,减少医生重复查看DSA动态血管造影图像的频率,有助于医生更快速、准确地观察血管病变的血流变化,诊断血管出血点的位置。

② 血管分割方面,采用基于边缘检测的算法,利用Frangi2D滤波器通过操作Hessian矩阵的特征值来分割二维DSA血管结构,提高了血管分割的准确性。

③ 通过计算多个参数(AUC、达峰时间、显影时间、渡越时间和对比剂流速)并进行图像伪彩色处理,以彩色图像的形式展示血管出血的特征,为医生诊断提供了更多的定量信息。

④ 显影时间参数的成像结果在辅助诊断血管出血方面效果最佳,结合临床经验,得出血管出血点局部压力低于周围正常血管压力,导致局部压力差增大,血流速度加快,从而使对比剂在血管出血点局部更早显影的结论。


参考文献

二维DSA出血点检测方法的研究 基于参数彩色成像成像.pdf

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