微循环灌注边界区域计算方法、装置、终端及存储介质与流程

本发明涉及图像处理，尤其涉及一种微循环灌注边界区域计算方法、装置、终端及存储介质。

背景技术：

1、灌注边界区域（perfused boundary region，pbr）是一个在微循环研究中常用的参数，这个参数是指微血管（通常是毛细血管）内，红细胞与血管内皮之间的区域，也即血管内壁与流动的血液细胞之间的区域。这个区域可以反映内皮糖萼的厚度和完整性，当内皮糖萼完好无损时，pbr较小，因为糖萼层会阻止红细胞靠近内皮表面。当糖萼受损时，pbr会增大，因为红细胞可以更接近内皮表面。

2、而内皮糖萼是一层覆盖在内皮细胞表面的多糖蛋白复合物，它在调节血管通透性、保护内皮细胞和防止血液细胞黏附等方面发挥重要作用，当内皮糖萼损伤或变薄时，pbr值会增加，反映了内皮细胞暴露在血流中的程度增大，这可能与多种病理状态相关，如脓毒症、创伤、急性呼吸窘迫综合征、糖尿病等，因此，pbr的测量和计算在评估微循环健康和内皮糖萼状态方面具有重要意义。

3、然而，发明人在实现本发明的过程中发现：目前关于pbr大小的计算主要停留在理论方面，应用级别的pbr计算方法较少，而且目前的pbr计算方法，要么需要计算每个红细胞与细胞壁的距离，计算复杂度高，实现难度大，要么利用微血管内红细胞柱宽度的变化进行计算，忽略了血管本身粗细的变化带来的影响，准确性不高。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种微循环灌注边界区域计算方法、装置、终端及存储介质，以解决目前微循环灌注边界区域计算复杂，准确性不够的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种微循环灌注边界区域计算方法，包括：

3、获取微循环图像；

4、对所述微循环图像进行分割，确定所述微循环图像中灌注边界区域的外沿，得到外沿掩码图像；

5、利用所述外沿掩码图像对所述微循环图像中包含所述灌注边界区域的血管区域进行提取，得到目标区域图像；

6、对所述目标区域图像进行分割，确定所述目标区域图像中所述灌注边界区域的内沿，得到内沿掩码图像；

7、基于所述外沿掩码图像和所述内沿掩码图像计算所述微循环图像中所述灌注边界区域的大小。

8、在一种可能的实现方式中，对所述微循环图像进行分割，确定所述微循环图像中灌注边界区域的外沿，得到外沿掩码图像，包括：

9、将所述微循环图像中每个像素周围的预设区域确定为该像素的邻域；

10、根据所述邻域内各个像素的灰度值，计算每个像素的邻域对应的局部分割阈值；

11、将所述微循环图像中每个像素的灰度值与该像素所在邻域的局部分割阈值进行比较；

12、根据比较结果确定所述微循环图像中灌注边界区域的外沿，得到外沿掩码图像。

13、在一种可能的实现方式中，所述根据比较结果确定所述微循环图像中灌注边界区域的外沿，得到外沿掩码图像，包括：

14、根据比较结果确定所述微循环图像中灌注边界区域的外沿，得到第一外沿掩码图像；

15、将所述微循环图像中每个像素的灰度值与预设全局分割阈值进行比较，根据比较结果确定所述微循环图像中灌注边界区域的外沿，得到第二外沿掩码图像；

16、对所述第一外沿掩码图像和所述第二外沿掩码图像进行按位与操作，得到外沿掩码图像。

17、在一种可能的实现方式中，利用所述外沿掩码图像对所述微循环图像中包含所述灌注边界区域的血管区域进行提取，得到目标区域图像，包括：

18、将所述外沿掩码图像和所述微循环图像进行叠加，将叠加图像确定为目标区域图像。

19、在一种可能的实现方式中，对所述目标区域图像进行分割，确定所述目标区域图像中所述灌注边界区域的内沿，得到内沿掩码图像，包括：

20、对所述目标区域图像进行分割，确定所述目标区域图像中所述灌注边界区域的内沿，得到初始内沿掩码图像；

21、对所述初始内沿掩码图像进行孔洞填充处理，得到修正内沿掩码图像；

22、对所述初始内沿掩码图像和所述修正内沿掩码图像进行或操作，得到内沿掩码图像。

23、在一种可能的实现方式中，基于所述外沿掩码图像和所述内沿掩码图像计算所述微循环图像中所述灌注边界区域的大小，包括：

24、对所述外沿掩码图像进行骨架提取，并计算所述外沿掩码图像的骨架上每个像素点到所述灌注边界区域的外沿的对应像素点的距离，记为第一距离；

25、对所述内沿掩码图像进行骨架提取，并计算所述内沿掩码图像的骨架上每个像素点到所述灌注边界区域的内沿的对应像素点的距离，记为第二距离；

26、计算每个所述第一距离与对应位置的所述第二距离的差值，并根据所述差值确定所述微循环图像中所述灌注边界区域的大小。

27、在一种可能的实现方式中，根据所述差值确定所述微循环图像中所述灌注边界区域的大小，包括：

28、根据所述微循环图像中血管的直径，对所述微循环图像中的血管进行分段；

29、针对每个血管段，根据该血管段内各个位置对应的所述差值的平均值，确定所述微循环图像中该血管段的所述灌注边界区域的大小。

30、第二方面，本发明实施例提供了一种微循环灌注边界区域计算装置，包括：

31、获取模块，用于获取微循环图像；

32、第一处理模块，用于对所述微循环图像进行分割，确定所述微循环图像中灌注边界区域的外沿，得到外沿掩码图像；

33、第二处理模块，用于利用所述外沿掩码图像对所述微循环图像中包含所述灌注边界区域的血管区域进行提取，得到目标区域图像；

34、第三处理模块，用于对所述目标区域图像进行分割，确定所述目标区域图像中所述灌注边界区域的内沿，得到内沿掩码图像；

35、计算模块，用于基于所述外沿掩码图像和所述内沿掩码图像计算所述微循环图像中所述灌注边界区域的大小。

36、第三方面，本发明实施例提供了一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

37、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

38、本发明实施例提供一种微循环灌注边界区域方法、装置、终端及存储介质，通过获取微循环图像，并先对微循环图像进行一次分割，确定微循环图像中灌注边界区域的外沿，得到外沿掩码图像；然后利用外沿掩码图像对微循环图像中包含灌注边界区域的血管区域进行提取，得到目标区域图像；再对目标区域图像进行二次分割，确定目标区域图像中灌注边界区域的内沿，得到内沿掩码图像；从而可以基于外沿掩码图像和内沿掩码图像准确计算微循环图像中灌注边界区域的大小，既降低了计算复杂度，又通过外沿掩码图像和内沿掩码图像准确衡量了微血管中红细胞与血管内皮之间的灌注边界区域，进而为评估微循环健康和内皮糖萼状态提供了有力的支撑。

技术特征：

1.一种微循环灌注边界区域计算方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的微循环灌注边界区域计算方法，其特征在于，对所述微循环图像进行分割，确定所述微循环图像中灌注边界区域的外沿，得到外沿掩码图像，包括：

3.根据权利要求2所述的微循环灌注边界区域计算方法，其特征在于，所述根据比较结果确定所述微循环图像中灌注边界区域的外沿，得到外沿掩码图像，包括：

4.根据权利要求1所述的微循环灌注边界区域计算方法，其特征在于，利用所述外沿掩码图像对所述微循环图像中包含所述灌注边界区域的血管区域进行提取，得到目标区域图像，包括：

5.根据权利要求1所述的微循环灌注边界区域计算方法，其特征在于，对所述目标区域图像进行分割，确定所述目标区域图像中所述灌注边界区域的内沿，得到内沿掩码图像，包括：

6.根据权利要求1所述的微循环灌注边界区域计算方法，其特征在于，基于所述外沿掩码图像和所述内沿掩码图像计算所述微循环图像中所述灌注边界区域的大小，包括：

7.根据权利要求6所述的微循环灌注边界区域计算方法，其特征在于，根据所述差值确定所述微循环图像中所述灌注边界区域的大小，包括：

8.一种微循环灌注边界区域计算装置，其特征在于，包括：

9.一种终端，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明适用于图像处理技术领域，提供了一种微循环灌注边界区域计算方法、装置、终端及存储介质。该方法包括：获取微循环图像；对微循环图像进行分割，确定微循环图像中灌注边界区域的外沿，得到外沿掩码图像；利用外沿掩码图像对微循环图像中包含灌注边界区域的血管区域进行提取，得到目标区域图像；对目标区域图像进行分割，确定目标区域图像中灌注边界区域的内沿，得到内沿掩码图像；基于外沿掩码图像和内沿掩码图像计算微循环图像中灌注边界区域的大小。本发明能够准确计算微循环图像中灌注边界区域的大小并降低计算复杂度，进而为评估微循环健康和内皮糖萼状态提供了有力的支撑。

技术研发人员：彭博远,王雪,石珅达,贺新,刘伊阳
受保护的技术使用者：华慧健（天津）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5