基于层级配准的冠脉树图谱构建及形态分析

来源：计算机技术与发展杂志2025年第03期北京时间：

作者：赵妍;张晓;冯筠

摘要：冠脉血管的树型结构特征可以辅助医生更迅速精准地对冠脉疾病的状态进行评估和诊断。 冠脉树图谱作为形态模板可用于对比个体冠脉树的形态差异,进一步辅助医生评估个体冠脉树的健康状态。 针对图谱构建过程中存在不同个体形态差异大且同一个体血管分支形态相似等问题,提出了基于层级配准的冠脉树图谱构建框架。 该框架采用了由粗略到精细的层级配准策略:给定冠脉树模板,利用刚性配准将个体冠脉树样本对齐到冠脉树模板上,减少空间距离对血管分支相似性度量的影响;然后对具有相似性的血管分支进行基于分区的非刚性配准,实现缺失血管分支的定位与修复,构建出具有丰富形态的冠脉树图谱。 此外,提出了匹配分支占比、匹配分支的相似程度以及配准成功率三个形态分析指标用于比较个体冠脉与图谱的形态差异,实现个体冠脉树的形态分析和病变冠脉的筛选。 实验表明,形态分析指标诊断筛查能力的准确度、精确度、灵敏度、特异度以及 F1-Score 均为 90% 。

关键词：冠脉疾病计算机辅助诊断;图谱构建;形态分析;刚性配准;层级配准