[發明專利]一種心臟狀態時間相位的識別方法

有效

• 申請號: 201310004530.9
• 申請日: 2013-01-07
• 公開（公告）號: CN103908279B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 黃慧;莊嚇海;李強
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，尤其涉及心臟狀態時間相位的識別方法。

背景技術

在心功能分析時，通常的方法是選擇一個心跳周期的舒張末期(end-diastole，ED)和收縮末期(end-systole，ES)來計算各個心功能指數，如射血分數、局部心肌變化、心肌壁厚的變化等。因此，在心功能分析時需要先確定ED，ES時間相位所對應的圖像。

目前確定ED，ES相位的方法主要有人工觀測法，心電圖輔助判斷法，圖像后處理方法如容積判斷法和相位圖像灰度值相關性法等。人工觀測法是讀取心臟各個相位的圖像，找到左心室的位置，通過肉眼觀察各個時相對應的圖像判斷相位。該方法比較簡單直觀，但是受主觀影響較大，另外需要耗費較多時間反復比較各相位圖像。

中國發明專利公開說明書CN1190573A公開了一種識別器官狀態時間相位的方法，該方法結合心電圖，需要同時借助心臟圖像和心電圖來判斷ED和ES時間相位，該方法存在的缺點是依賴心電圖信息，在心電圖信息不全或丟失的情況下(如在圖像后處理階段)，往往難以判斷ED，ES對應的相位。

圖像后處理方法中的容積判斷法需要先將心臟的左心室準確地分割出來，該方法計算繁復。相位圖像灰度相關性法(請參考[D.Perperidis et al.Spatio-temporal free-form registration of cardiac MR image sequences，Medical Image Analysis，9(5)，441-456，2005])，該方法依據ES和ED相位的圖像與掃描周期的第一個相位圖像的相似性不同而區分兩個相位，ES時相的圖像與第一張圖像最不相似，而ED時相的圖像與第一張掃描圖像更相似，根據所有圖像與第一張圖像的相似度關系曲線，可以找到ED，ES對應的時相。然而，該方法需要計算相似度，雖然比容積判斷法的計算要簡單，但是仍然有很多計算，不能快速地識別ES和ED時相。

綜上所述，如何快速、自動且準確地識別ED和ES時相，是本領域技術人員迫切需要解決的技術問題。

發明內容

本發明要解決的是現有心臟狀態時間相位的識別方法比較繁復，計算復雜和過于依賴心電圖的問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種心臟狀態時間相位的識別方法，包括如下步驟：(1)輸入心臟任一相位的三維圖像，得到心臟左心室的心尖和二尖瓣所在的位置；(2)根據所述心尖和二尖瓣的位置信息，得到一個三維區域；(3)根據所述三維區域內的圖像信息，確定心臟心跳周期的舒張末期和收縮末期。

上述所述一種心臟狀態時間相位的識別方法，其中，通過訓練分類器的方法得到所述心臟左心室的心尖和二尖瓣所在的位置。

上述所述一種心臟狀態時間相位的識別方法，其中，所述三維區域為圓柱體。

上述所述一種心臟狀態時間相位的識別方法，其中，得到所述圓柱體的過程如下：1)以所述心尖和二尖瓣的連線為所述圓柱體的中軸線；2)再分別以以所述心尖和二尖瓣為圓心，R為半徑，垂直于所述中軸線的兩個圓為上、下底面，形成所述圓柱體。

上述所述一種心臟狀態時間相位的識別方法，其中，所述半徑R的取值范圍為20-150mm。

上述所述一種心臟狀態時間相位的識別方法，其中，所述得到所述心跳周期的舒張末期和收縮末期的過程如下：1)計算所述心臟各相位三維圖像中對應于所述三維區域的所有像素點的灰度之和；2)根據所述像素點的灰度之和，所述灰度之和最大的相位三維圖像為所述心跳周期的舒張末期，所述灰度之和最小的相位三維圖像為所述心跳周期的收縮末期。

與現有的心臟狀態時間相位的識別方法相比，本發明基于心臟圖像的灰度分布特征快速、穩定和準確地實現時間相位的識別，該識別過程實現簡單，完全自動。

附圖說明

圖1所示為本發明實施例心臟狀態時間相位的識別方法的流程示意圖；

圖2所示為本發明實施例中所述圓柱體的示意圖；

圖3所示為本發明實施例像素點灰度之和的示意圖。

具體實施方式

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。

其次，本發明利用示意圖進行詳細描述，在詳述本發明實施例時，為便于說明，所述示意圖只是實例，其在此不應限制本發明保護的范圍。