[發(fā)明專利]一種肝臟分段的方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210124080.2
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102693540A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設計）人: 葉建平;郭李云;張吉帥;楊光
• 申請（專利權）人: 深圳市旭東數(shù)字醫(yī)學影像技術有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06F19/00
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權代理有限公司 11006
• 代理人: 黃韌敏

技術領域

本發(fā)明涉及醫(yī)學圖像處理領域，尤其涉及一種肝臟分段的方法及其系統(tǒng)。

背景技術

肝臟是腫瘤好發(fā)的主要器官之一，隨著外科技術的進步，使肝臟腫瘤的手術切除率大幅度提高。肝臟作為實質性器官，只有通過影像學資料才能了解其內病灶的位置及大小，才能進行手術方案的設計。CT(computed?tomography，計算機體層攝影)、MRI(Magnetic?Resonance?Imaging，磁共振成像)等影像學技術的發(fā)展大大推動了肝臟外科的發(fā)展，使得許多復雜的肝臟手術得以實施。然而由于肝臟內部復雜的管道系統(tǒng)及其生理和病理變異，決定了肝臟外科手速的難度。而且，解剖性切除等肝臟外科新技術的應用要求術者進行縝密的術前規(guī)劃，了解肝功能儲備需測量預切除的肝臟體積。雖然CT、MRI等二維斷層圖像提供了肝臟病灶及管道系統(tǒng)所有的影像信息，但是目前在大多數(shù)情況下，基于傳統(tǒng)的二維圖像，醫(yī)生只能憑經(jīng)驗去構思病灶與周圍組織的空間幾何關系，從而給手術增加了難度。

三維可視化肝臟能直觀、清晰、任意角度顯示肝臟的解剖及肝內管道系統(tǒng)的走行，肝臟腫瘤的位置及其與周圍血管的空間毗鄰關系，為肝臟切除手術提供了準確安全的手術切界，避免肝臟組織過多切除，最大限度地保留功能性肝組織，為醫(yī)生制定更準確的手術方案提供較二維圖像更有價值的個體化信息。外科醫(yī)生可以在虛擬肝臟上反復進行手術規(guī)劃，優(yōu)化手術方案，提高手術技能，從而提高手術的安全性，降低手術并發(fā)癥。

目前，國際上普遍采用的肝段劃分方法是Couinaud肝段劃分法，Couinaud肝段劃分法是以Glisson系統(tǒng)在肝內的分布為基礎，以肝靜脈為分段界限。左、中、右三支主肝靜脈左行區(qū)所形成的縱形切面將肝分成4個扇區(qū)，每個扇區(qū)又被門靜脈左右支的水平切面分成上下2段。4個扇區(qū)不包含尾狀葉，因為他不依賴于四個肝門靜脈和三支主肝靜脈，是一個自主段。

Couinaud肝段劃分法雖然比較實用，但是也有明顯的缺陷，由于它是離體鑄型的研究結果，并不適合臨床個體患者的個體差異情況，并且由于門靜脈分支在形狀、大小、數(shù)目等方面存在極大的解剖差異，同時段間分界不是簡單的平面，因此Couinaud肝段劃分法并不完全適合實際中的應用。

在申請?zhí)枮?00810197660.8，發(fā)明名稱為“一種基于CT圖像的肝臟分段方法及其系統(tǒng)”的中國專利中詳細闡述了CT圖像中獲得肝臟和血管的分割數(shù)據(jù)，并根據(jù)門靜脈進行肝分段，但是該專利沒有對肝臟與門靜脈之間關系進行研究，依靠人工交互對血管進行分級，這一過程需要醫(yī)生的經(jīng)驗知識。因此，根據(jù)不同醫(yī)生的使用，肝臟的分段結果可能不相同，其準確性難以保證。

綜上可知，現(xiàn)有的肝臟分段的技術在實際使用上，顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。

發(fā)明內容

針對上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種肝臟分段的方法及系統(tǒng)，以實現(xiàn)對不同個體的肝臟進行分段，為臨床手術提供良好的保障。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種肝臟分段的方法，所述方法包括如下步驟：

對肝臟的醫(yī)學序列圖像進行分割，獲取所述肝臟和門靜脈血管的分割圖像；

獲取所述門靜脈血管的中心線和半徑；

對所述門靜脈血管的中心線上不同的肝臟段進行不同的標記；

根據(jù)標記后的所述門靜脈血管的中心線對所述肝臟進行分段。

根據(jù)所述的方法，所述獲取所述門靜脈血管的中心線和半徑的步驟包括：

在所述門靜脈血管的分割圖像中，刪除所述門靜脈血管中所有滿足預設條件的體素，獲取所述門靜脈血管的中心線；

計算所述門靜脈血管的中心線上的所有體素中到所述門靜脈血管的邊緣的最短距離，將所述最短距離設為所述門靜脈血管的半徑。

根據(jù)所述的方法，所述滿足預設條件的體素包括：位于所述門靜脈血管的表面，并且不是所述門靜脈血管的中心線的起點或者終點的體素；和/或

被刪除后不改變所述門靜脈血管的歐拉數(shù)值的體素；和/或

被刪除后不改變所述門靜脈血管的連通性的體素。

根據(jù)所述的方法，所述對所述門靜脈血管的中心線上不同的肝臟段進行不同的標記的步驟包括：

將所述門靜脈血管的中心線構建成樹形數(shù)據(jù)結構；

根據(jù)所述樹形數(shù)據(jù)結構，對所述門靜脈血管的中心線進行標記。

根據(jù)所述的方法，所述將所述門靜脈血管的中心線構建成樹形數(shù)據(jù)結構的步驟包括：

將輸入的所述門靜脈血管的中心線的源點坐標作為所述樹形數(shù)據(jù)結構的根節(jié)點；