[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

技術領域

本發明涉及醫學影像設備，尤其涉及采用磁共振圖像進行頸椎椎間盤自動定位的方法和裝置、以及一種磁共振成像系統。

背景技術

磁共振成像(MRI，Magnetic?Resonance?Imaging)由于無損傷和多參數成像等優點已得到廣泛的臨床應用，特別是其具有任意斷層成像的能力，能夠從不同角度直視地觀察分析組織結構及其病變，因此在脊柱的系列檢查中有突出優勢。一個典型的頸椎椎間盤的MRI檢查過程往往需要醫師先在矢狀面定位像上手動將每一組掃描線放置在有病變的椎間盤上。而為保證線組穿過椎間盤中心，需要反復調整線組的位置和角度，這個過程繁復而耗時。因此，如果能實現MRI椎間盤自動識別，就可以實現椎間盤的智能掃描定位，從而減少掃描時間和醫師的操作負擔。現有的椎間盤自動提取技術主要采用圖像處理方法，在矢狀面圖像中自動分割或者識別出椎體或者椎間盤。一些傳統的圖像分割處理方法主要通過邊緣檢測或者先驗形狀信息等找到待分割區域，再根據目標區域的灰度值范圍或與鄰域的差異來實現分割。但這種分割方法往往耗時較久且不是很有效，因為在MRI不同權重的圖像中，椎間盤的灰度值會發生變化，如T1權重椎間盤呈現黑色，而在T2權重或STIR(Short?T1?Inversion?Recovery，短T1反轉恢復)權重圖像上則偏白色。此外還有一些利用可變形模型匹配提取椎體再定位椎間盤的方法，這種方法的問題在于脊柱圖像中可見椎體數量并不一定相同，如果可見的椎體過多或者過少都會導致匹配失效。還有的分割方法需要醫師進行一定的交互操作，如選擇特征點等，而這會降低檢查的效率。

發明內容

本發明要解決的主要技術問題是，提供一種采用磁共振圖像進行頸椎椎間盤自動定位的方法和裝置、以及一種磁共振成像系統。

根據本發明的一方面，提供一種頸椎椎體軸線的定位方法及裝置，其中裝置包括：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得到體表邊界圖像，根據所述體表邊界圖像檢測氣管線；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。

根據本發明的另一方面，提供一種頸椎椎體定位方法及裝置，其中裝置包括：如上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。

根據本發明的另一方面，提供一種頸椎椎間盤定位方法及裝置，其中裝置包括：如上所述的頸椎椎體定位裝置；角點確定單元，用于根據定位到的頸椎椎體區域，利用螺旋掃描法檢測椎體區域的頂點；椎間盤中心線確定單元，用于根據相鄰兩個椎體區域的頂點之間的連線，得到兩個中心點，所述兩個中心點的連線為椎間盤中心線。

本發明還提供一種包括上述頸椎椎體定位裝置或頸椎椎間盤定位裝置的磁共振成像系統。

附圖說明

圖1為本發明一種實施例中磁共振成像系統的結構示意圖；

圖2為本發明一種實施例中頸椎椎體定位裝置的結構示意圖；

圖3為本發明一種實施例中頸椎椎體定位方法的流程示意圖；

圖4為T1權重矢狀面頸椎圖像；

圖5為本發明一種實施例中定位椎體軸線的流程示意圖；

圖6為經求一階導數后檢測出的極大值/極小值點集合示意圖；

圖7為本發明一種實施例中檢測出的體表邊界示意圖；

圖8為本發明一種實施例中經過求二階導數后極值點提取結果示意圖；

圖9為本發明一種實施例中篩選后得到的氣管線示意圖；

圖10為本發明一種實施例中得到的椎體軸線示意圖；

圖11為本發明一種實施例中選取椎體內部種子點的流程示意圖；

圖12為本發明一種實施例中提取椎體區域的流程示意圖；

圖13為本發明一種實施例中定位出的椎體區域示意圖；

圖14為本發明一種實施例的頸椎椎間盤定位方法流程示意圖；

圖15為本發明一種實施例中檢測椎體角點的掃描路徑示意圖；

圖16為本發明一種實施例中提取的椎間盤中心線示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結合附圖對本發明作進一步詳細說明。