区域分割伪彩色处理技术在DSA图像后处理中的应用价值

崔永强

[摘要] 目的 研究区域分割伪彩色处理技术在数字减影血管造影（DSA）图像后处理中的应用价值。 方法 整群选择2013年10月—2015年3月来该院就诊的64例脑血管疾病患者作为研究对象。对所有患者先采用常规DSA造影技术处理，再行区域分割伪彩色技术对DSA图像进行后处理，比较图像处理前后质量变化情况。 结果 采用区域分割位彩色处理技术后DSA图像质量为1级的例数较处理前显著增高，差异有统计学意义（P<0.05）。分级为3级的DSA图像质量处理后较处理前得到显著改善，差异有统计学意义（P<0.05）。 结论 区域分割伪彩色处理技术可显著提高DSA图像质量，但该技术尚处于临床探索阶段，有待于进一步研究。

[关键词] 区域分割伪彩色处理技术；DSA图像；脑血管疾病；应用价值

[中图分类号] R5 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742（2016）02（b）-0183-02

[Abstract] Objective To research the application value of region segmentation pseudocolor？？processing technology？in the digital subtraction angiography（DSA）image postprocessing. Methods 64 cases of patients with cerebrovascular disease treated in our hospital from October 2013 to March 2015 were selected as the research object and all patients were given conventional DSA imaging technology， and then their DSA images were given postprocessing by the region segmentation pseudocolor technology， the quality changes before and after image processing were compared. Results The case number of DSA image quality of 1 grade after region segmentation pseudocolor processing technology obviously increased compared with that before processing， the difference was statistically significant（P<0.05），the DSA image quality of 3 grade after processing obviously improved compared with that before processing， the difference was statistically significant（P<0.05）. Conclusion Region segmentation pseudocolor processing technology can obviously improve the DSA image quality， but the technology was still in the stage of clinical exploration and needs further research.

[Key words] Region segmentation pseudocolor processing technology； DSA image； Cerebrovascular disease； Application value

随着人们生活方式和生活水平的改变，近年来脑血管疾病发生率有逐年上升的趋势[1]，临床主要有出血性脑血管病、缺血性脑血管病及脑动脉炎、颅内静脉窦等，上述疾病发病机制各异，临床表现、影像资料、治疗方法也各不相同。长期以来，DSA造影被认为是诊断脑血管疾病的金标准，但传统造影图像清晰度有限[2]，不能及时做出可靠诊断，影响治疗和预后。近年来，该院采用区域分割伪彩色处理技术对2013年10月—2015年3月来该院就诊的64例脑血管疾病患者的DSA图像进行后处理，取得了满意效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

整群选择2013年10月—2015年3月来该院就诊的64例脑血管疾病患者作为研究对象。其中男34例，女30例；年龄27～71岁，平均（46.3±15.2）岁；病程5个月—6年，平均（3.5±0.8）年。

1.2 方法

1.2.1 传统DSA检查 采用荷兰Philips Integris V 3000型DSA机，注入造影剂，从右侧股动脉穿刺插管，进入主动脉弓，依次对双侧颈总动脉、颈内动脉及左右侧椎动脉进行动脉造影，获取DSA图像资料。

1.2.2 区域分割伪彩色处理 采用Cabor小波滤波器和神经网络相结合的方法，根据四叉树算法所得数据结构对已获得的DSA图像进行区域分割，通过DSA血管图像伪彩色处理系统对DSA图像进行后处理，将所得图像资料与DSA图像资料进行对比分析。

1.3 观察指标

比较区域分割伪彩色处理前后图像质量，根据图像清晰度分级：1级：图像清晰度高，对比度良好，可清晰显示病变血管；2级：图像清晰度高，对比度一般，可显示病变血管；3级：图像清晰度和对比度一般，可分辨病变血管；4级：图像清晰度和对比度不高，难以分辨病变血管。

1.4 统计方法

选用SPSS19.0统计学软件对研究数据进行分析和处理，计数资料采取率（%）表示，组间对比进行χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

区域分割伪彩色处理前后图像质量比较 采用区域分割位彩色处理技术后DSA图像质量为1级的例数较处理前显著增高，差异有统计学意义（P<0.05）。分级为3级的DSA图像质量处理后较处理前得到显著改善，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

3 讨论

该研究中，经区域分割伪彩色处理后的图像质量分级中，1级病例数由3例上升至35例，差异有统计学意义（P<0.05），图像质量得到显著提高。这是由于传统DSA造影为黑白图像，图像灰度不够，而人眼对灰度的分辨能力有限，因而图像质量不高。临床也可能因此而常常漏掉许多极具诊断价值的图像信息，影响诊断准确性。但人眼对彩色图像分辨敏感性高[3-4]，能区分具有不同色调、亮度及饱和度的各种颜色图像。伪彩色处理技术根据灰度级和图像空间频率成分，将黑白图像变成彩色图像，或将已有彩色图象变成拟定彩色分布图像，显著提高图像的视觉效果和图像质量，从而提高诊断率。另外，陈子龙等[5]学者研究发现，伪彩色处理技术在提高DSA图像质量中的有效率达93.33%，与该文结果相符，说明伪彩色处理技术对于提高DSA图像质量效果显著，临床应用前景广阔。

多数学者认为，图像分割是对DSA图像进行伪彩色处理的关键环节，是图像分析和模式识别的重要步骤[6-7]，直接关系到图像最终质量。在该研究中采用区域分割的方法，即根据图像像素特征直接将整个图像分割成互不角叠的图像块，而将具有相似特征的图像划归为一个。这充分考虑了病变区与非病变区像素间的差异，同时也有利于发挥不同颜色对诊断的价值。

采用人工神经网络技术对图像信息进行处理，模拟生理学真实人脑结构和功能，以神经元为基本处理单位。研究证明[8]，神经元的连接方式处于动态改变之中，神经元自身也发生适应性变化，每个神经元储存多种信息的部分内容，当信号输入时，经过分析处理，找到与之相应的神经元，使储存区与运算区合为一体，最终达到传递和储存信息的作用。人工神经网络便是由大量神经元相互连接组成的，这些神经元并行于系统内，最终使人工神经网络在模式识别、信息处理上更加科学化。Cabor小波滤波器是一种新型的变换域信号处理装置，通过伸缩和平移等运算功能可对信号进行多尺度细化分析，获取信号在时域中的所有信息，这使得Cabor小波滤波器可精确生物视觉神经元的感受野，获取目标特征。

此外，经区域分割伪彩色技术处理后的DSA图像，病变血管走向、范围、直径得到充分显示，能使医师充分掌握脑血管阻塞、狭窄等病变区的病理情况，这对于确诊后介入治疗也具有重要的指导意义。

但区域分割伪彩色处理技术的缺点也不容忽视，该方法尚处于探索阶段，临床还未广泛推广，对该方法的认识也存在争议[9]，彩色图像的确可提高临床诊断的准确性，但也可能因图像色彩繁杂，反而增加了诊断难度。另外，分割算法尚缺乏统一理论和指导原则，受人为因素影响较大。

综上，区域分割伪彩色处理技术可显著提高DSA图像质量，但该技术尚处于临床探索阶段，还存在许多不足，有待于进一步研究。

[参考文献]

[1] 韩新生，裘丽红，许予明，等.CTA、MRA及DSA在脑血管疾病患者临床诊断中的意义[J].中国实验诊断学，2014，18（1）：33-36.

[2] 顾秀玲，李明华，李永东，等.3.0 T MR三维时间飞跃法MR血管成像与DSA检出颅内动脉瘤的比较[J].中华放射学杂志，2013，47（1）：49-54.

[3] 肖赛男，雷婷.论伪彩色图像处理技术及方法[J].电子制作，2012，13（12）：134.

[4] 陈龙，何成，陶雪娇，等.Linux下基于Qt和OpenCV的红外图像伪彩色处理研究[J].电子测量技术，2014，37（2）：44-46，49.

[5] 陈子龙，李先锋.DSA在缺血性脑血管疾病中的应用[J].中国中西医结合影像学杂志，2013，11（6）：698-700.

[6] 吕游，何昕，魏仲慧，等.高温目标红外测量图像伪彩色显示方法[J].系统工程与电子技术，2015，37（6）：1424-1430.

[7] 胡维星，张海庄，彭阁鹏，等.激光光斑图像伪彩色处理方法研究[J].现代电子技术，2013，36（2）：26-28.

[8] 宁春玉.基于目标增强的医学图像伪彩色处理算法[J].长春理工大学学报：自然科学版，2012，35（4）：185-187.

[9] 邓春.浅谈伪彩色处理在图像处理技术中的应用[J].商品与质量：科教与法，2014，20（2）：58-59.

（收稿日期：2015-11-15）