骨架树拓扑结构简述

每个血管段都可以表示成一个连通点的有序序列，序列的首末两点（即血管段的起点和终点）都是冠脉树骨架的特征点，血管段上其他点的3×3邻域内像素点数目为3（包括该点自身）。图2-21是图2-17b所示冠状动脉树骨架拓扑结构的描述，图中黑色方块表示分叉点，灰色方块表示端点，黑色圆圈表示交叉点，带箭头的虚线表示血管段之间的层次关系。该骨架树有5个分叉点（B₁、B₂、B₃、B₄、B₅），1个交叉点（C₁）和7个端点（E₁、E₂、E₃、E₄、E₅、E₆、E₇）。

空间不相交的血管在CAG图像上的投影发生交叉时，同一个血管被分割成几个血管段，并产生回路，如图2-21a中B₄和C₁之间的回路，改变了血管树的拓扑结构，需要根据血管连续性和血管直径等信息将交叉点处的血管段合并，剔除交叉点。这样，血管树骨架的特征点只包括分叉点和端点。图2-21a中，将B₄和C₁之间的两条血管段分别和血管段C₁E₇和C₁E₆合并。交叉点剔除后，血管树骨架中没有回路，可以用有向二叉树正确地描述血管树的拓扑结构，如图2-21b所示，每个血管段可以由分叉点和端点确定，图中LM为左冠状动脉主干、LAD为左前降支、D为对角支、Cx为左旋支、OM为钝缘支。

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图2-21 冠脉血管骨架的拓扑结构描述

a）拓扑结构的有向图描述 b）拓扑结构的有向二叉树描述