[發明專利]MRI圖像的頸椎椎體軸線及相關組織的定位方法與裝置

有效

• 申請號: 201210064773.7
• 申請日: 2012-03-13
• 公開（公告）號: CN103300856A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 云天梁;鄧曉云
• 申請（專利權）人: 深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕

1.一種頸椎椎體軸線的定位方法，其特征在于包括：

氣管線定位步驟，利用磁共振圖像中被測者的軀體與成像背景的過渡特性，檢測磁共振圖像的體表邊界，根據所述體表邊界檢測氣管線；

椎體軸線定位步驟，根據氣管線與頸椎椎體軸線的位置特性，按預設平移條件對氣管線的坐標進行平移得到頸椎椎體軸線的坐標，從而定位到椎體軸線。

2.如權利要求1所述的頸椎椎體軸線的定位方法，其特征在于，在所述氣管線定位步驟中，

所述檢測磁共振圖像的體表邊界包括：

一階計算子步驟，根據體表邊界的走向特性，計算與體表邊界方向垂直的方向的一階導數，根據計算結果得到所述一階導數的極大值點集合和極小值點集合，所述極大值點集合用于檢測第一側體表邊界，極小值點集合用于檢測第二側體表邊界；

第一篩選子步驟，按第一預設條件對所述極大值點集合和極小值點集合進行篩選，得到第一側體表邊界和第二側體表邊界；

所述根據所述體表邊界檢測氣管線包括：

估算子步驟，根據第一側體表邊界和第二側體表邊界的距離估算濾波尺度；

二階計算子步驟，根據氣管在磁共振圖像中的灰度特性，根據所述濾波尺度對所述磁共振圖像計算二階導數，根據計算結果得到所述二階導數的極值點集合，按第二預設條件篩選所述極值點集合，得到氣管線。

3.如權利要求1或2所述的頸椎椎體軸線的定位方法，其特征在于，所述預設平移條件包括：氣管線最上端的像素點坐標的平移位移為第一平移參數，氣管線最下端的像素點坐標的平移位移為第二平移參數，第一平移參數和第二平移參數為與第一側體表邊界和第二側體表邊界之間的距離有關的經驗值，且第一平移參數小于第二平移參數，處于氣管線最上端和最下端之間的像素點坐標的平移位移通過對所述第一平移參數和第二平移參數通過插值得到。

4.一種頸椎椎體軸線的定位裝置，其特征在于包括：

氣管線定位單元，用于利用磁共振圖像中被測者的軀體與成像背景的過渡特性，檢測磁共振圖像的體表邊界，根據所述體表邊界檢測氣管線；

椎體軸線定位單元，用于根據氣管線與頸椎椎體軸線的位置特性，按預設平移條件對氣管線的坐標進行平移得到頸椎椎體軸線的坐標，從而定位到椎體軸線。

5.一種頸椎椎體定位方法，其特征在于包括：

如權利要求1-3任一項所述的頸椎椎體軸線的定位方法；

種子點選取步驟，根據所述椎體軸線的灰度變化梯度得到椎體的可能邊界點，按第三預設條件篩選所述可能邊界點，將篩選后的邊界點的坐標沿椎體軸線的方向移動，得到的新坐標所對應的點即為椎體內部的種子點；

椎體獲取步驟，基于椎體內部的種子點，采用區域生長法并結合椎體的形狀與面積信息得到初步的椎體區域。

6.如權利要求5所述的頸椎椎體定位方法，其特征在于，所述采用區域生長法并結合椎體的形狀與面積信息得到初步的椎體區域包括：

初始計算子步驟，初始化生長閾值，基于初始化的生長閾值進行區域生長，將生長后的區域進行區域填充，計算填充后區域的面積周長比，根據填充后的區域面積估算出期望的面積周長比，得到填充后區域的面積周長比和期望的面積周長比的差異；

循環計算子步驟，改變生長閾值，并按改變后的生長閾值重新進行區域生長，且將生長后的區域進行區域填充，得到新的填充后區域的面積周長比、新的估算出的期望的面積周長比、以及二者的差異，以此循環直至所述差異為最小、且填充后區域的面積小于預設生長目標最大面積、且填充后區域的面積大于預設生長目標最小面積；

生長子步驟，將最小差異對應的生長閾值視為最佳生長閾值，根據該生長閾值并基于椎體內部種子點進行生長，得到初步的椎體區域；

所述椎體定位步驟還包括：優化子步驟，在得到初步的椎體區域后，根據每個種子點經區域生長后的區域信息，得到最佳的椎體區域；其中，所述區域信息包括相鄰種子點生長后區域的位置信息、相鄰種子點生長后區域的面積差異。

7.一種頸椎椎體定位裝置，其特征在于包括：

如權利要求4所述的頸椎椎體軸線的定位裝置；

種子點選取單元，用于根據所述椎體軸線的灰度變化梯度得到椎體的可能邊界點，按第三預設條件篩選所述可能邊界點，將篩選后的邊界點的坐標沿椎體軸線的方向移動，得到的新坐標所對應的點即為椎體內部的種子點；

椎體定位單元，用于基于椎體內部的種子點，采用區域生長法得到最可能的椎體區域。