[發(fā)明專(zhuān)利]層析圖像中的器官的分類(lèi)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280069463.2
• 申請(qǐng)日: 2012-02-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104106096B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 奧洛夫·達(dá)爾奎斯特賴(lài)因哈德;馬格納斯·博爾加
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 先進(jìn)穆阿分析公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/00;G06T7/33;G06T7/11;G06T7/174;A61B6/03;A61B5/055
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11262
• 代理人: 周靖,鄭霞

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及圖像中的器官的分類(lèi)，并且尤其涉及包括水圖像數(shù)據(jù)集和脂肪圖像數(shù)據(jù)集的三維解剖層析圖像中的器官的分類(lèi)。

背景技術(shù)

在三維層析醫(yī)學(xué)成像中，對(duì)例如肌肉的不同身體組織和器官的識(shí)別是圖像的醫(yī)學(xué)解釋的重要部分。在很多臨床問(wèn)題中，不同器官的大小、形狀和成分，以及它們的隨時(shí)間的變化可以是一條重要的信息。這種特征的識(shí)別通常是手動(dòng)過(guò)程，其包括手動(dòng)地識(shí)別特定器官并且盡可能地在圖像中標(biāo)記它。在完成識(shí)別和分析過(guò)程之后，本圖像可以包括多個(gè)用于不同器官的標(biāo)簽。在三維圖像中的點(diǎn)或三維像素因此可以代表器官的位置。

然而，當(dāng)新的圖像從不同的身體得到時(shí)，識(shí)別過(guò)程需要全部重新進(jìn)行。以前的圖像的識(shí)別和分析不可能在新圖像上再次使用。

因此，需要識(shí)別三維層析圖像中的器官的方法，該方法可以自動(dòng)地被執(zhí)行。

發(fā)明內(nèi)容

使用本設(shè)備來(lái)提供減輕提到的缺點(diǎn)的改進(jìn)解決方案是本發(fā)明的目標(biāo)。此外，提供來(lái)自層析圖像的器官的分類(lèi)方法是目標(biāo)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，其中提供了用于層析圖像中器官的分類(lèi)的方法。該方法包括以下步驟：接收三維解剖層析目標(biāo)圖像，其中所述目標(biāo)圖像包括水圖像數(shù)據(jù)集和脂肪圖像數(shù)據(jù)集，每個(gè)數(shù)據(jù)集帶有多個(gè)體積元素；提供包括帶有多個(gè)體積元素的三維圖像數(shù)據(jù)集的原型圖像，其中體積元素的子集被給予器官標(biāo)簽；通過(guò)將變形場(chǎng)應(yīng)用到原型圖像的體積元素來(lái)轉(zhuǎn)換原型圖像，使得當(dāng)前器官的每個(gè)被標(biāo)記的體積元素被確定為等同于目標(biāo)圖像中相應(yīng)的器官中的體積元素的位置；以及將原型圖像的被標(biāo)記的體積元素的標(biāo)簽傳送到目標(biāo)圖像的相應(yīng)體積元素。

在原型圖像中，體積元素的子集可以包括至少一個(gè)被標(biāo)記的體積元素。該至少一個(gè)被標(biāo)記的體積元素可以具有命名當(dāng)前器官的標(biāo)簽，當(dāng)前器官中被標(biāo)記的體積元素位于原型圖像中。這種標(biāo)簽可以是“二頭肌”、“肝臟”或任何器官的名稱(chēng)。當(dāng)轉(zhuǎn)換原型圖像時(shí)，原型中定義當(dāng)前器官的邊緣的體積元素可以被移動(dòng)到目標(biāo)圖像中相應(yīng)邊緣的位置對(duì)應(yīng)的位置。由所述邊緣定義的原型圖像中的器官體積然后可以改變形狀和位置以符合目標(biāo)圖像中的相應(yīng)器官的形狀和位置。作為邊緣移動(dòng)的結(jié)果，原型圖像中的器官體積內(nèi)部的至少一個(gè)被標(biāo)記的體積元素也可以接著被移動(dòng)，但是也可以被保持在器官體積內(nèi)部。被轉(zhuǎn)換的原型圖像中的器官體積中的被標(biāo)記的體積元素可以接著具有在目標(biāo)圖像中的相應(yīng)的體積元素，并且該體積元素以很高的可能性也位于相應(yīng)器官的內(nèi)部。原型圖像中的被標(biāo)記的體積元素的標(biāo)簽在下一個(gè)步驟中可以被傳送到目標(biāo)圖像中的相應(yīng)體積元素位置。

該過(guò)程的結(jié)果可以是目標(biāo)圖像中的一個(gè)或多個(gè)器官的位置的識(shí)別。該器官因此用標(biāo)簽分類(lèi)。此外，為符合目標(biāo)圖像的形狀的原型圖像的轉(zhuǎn)換的量可以被分析。例如，原型圖像可以是與目標(biāo)圖像相同的身體的圖像，但是其位于更早的時(shí)間點(diǎn)。兩個(gè)圖像之間的特定器官性質(zhì)隨時(shí)間的變化可以接著被分析并且被可視化。

體積元素可以是三維圖像中的三維像素。該方法的所有步驟可以例如通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備被自動(dòng)地執(zhí)行。就器官而言是指身體內(nèi)的任何肌肉或脂肪組織或其它內(nèi)部器官。

根據(jù)本發(fā)明的方法可以使得原型圖像中定義的豪斯費(fèi)爾德(Hounsfield)衰減值能夠映射到MR(磁共振)圖像。MR圖像然后可以被用于PET(正電子發(fā)射斷層)成像中的衰減校正(correction)。

分類(lèi)中的額外的魯棒性可以通過(guò)使用水圖像數(shù)據(jù)集和脂肪圖像數(shù)據(jù)集中的多域數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，在目標(biāo)圖像中器官的被標(biāo)記的體積元素可以被標(biāo)記為脂肪組織。如果被標(biāo)記的體積元素可以與脂肪圖像數(shù)據(jù)集相乘，那么被錯(cuò)誤傳送到目標(biāo)圖像中的水區(qū)域中的被標(biāo)記的體積元素可以自動(dòng)地被移除。

在一個(gè)實(shí)施方式中，目標(biāo)圖像中的被類(lèi)似標(biāo)記的體積元素可以定義代表當(dāng)前器官的器官體積，并且其中該方法還可以包括基于目標(biāo)圖像的性質(zhì)將所述器官體積擴(kuò)充到整個(gè)器官的步驟。

通過(guò)在目標(biāo)圖像中擴(kuò)充器官體積，器官可以被完全地分割和可視化。器官體積可以是目標(biāo)圖像中的大體完整器官的可視化。目標(biāo)圖像中的圖像數(shù)據(jù)可以被分析以定義擴(kuò)充的器官體積。目標(biāo)圖像中的體積元素可以被分析，例如基于它們的強(qiáng)度水平被分析，以確定器官體積的擴(kuò)充。包括分割的或分類(lèi)的器官的目標(biāo)圖像可以被用來(lái)確定每個(gè)分割的器官的體積。此外，由于目標(biāo)圖像中包括水圖像數(shù)據(jù)和脂肪圖像數(shù)據(jù)的多域數(shù)據(jù)，分割的和分類(lèi)的目標(biāo)圖像可以被用來(lái)測(cè)量特定器官中的脂肪和水含量，例如測(cè)量肝臟中的脂肪百分比或測(cè)量肌肉中的脂肪含量，其可能與相同肌肉中的水含量相比較。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，擴(kuò)充器官體積的步驟可以包括檢測(cè)目標(biāo)圖像中的器官的邊緣。