[發(fā)明專利]基于改進區(qū)域生長算法測量三維重建肝臟模型體積的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310429000.9
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103473805A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂曉琪;吳建帥;趙瑛;張寶華;任國印;張明;谷宇
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古科技大學(xué)
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/00
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于改進區(qū)域生長算法測量三維重建肝臟模型體積的方法，涉及醫(yī)學(xué)圖像信息處理與計算機應(yīng)用技術(shù)兩個技術(shù)領(lǐng)域，主要根據(jù)計算機的處理能力對腹部CT圖像進行分割，然后進行三維重建并實現(xiàn)體積測量。

背景技術(shù)

由于我國屬于肝臟疾病高發(fā)地區(qū)，在治療肝臟疾病的過程中醫(yī)生通常需要獲取相對比較準確的肝臟體積數(shù)據(jù)。肝臟體積測量不僅可以定量評價肝臟大小，還能間接反映肝功能情況，具有廣泛而重要的臨床應(yīng)用價值，在評估肝硬化肝功能儲備、肝臟腫瘤手術(shù)方式選擇、手術(shù)后評價和肝移植中都有重要意義，因此術(shù)前肝臟體積測量的準確度直接影響手術(shù)方案的選擇。

由于肝臟是不規(guī)則形狀的器官，長期以來，大多數(shù)的肝臟體積測量方法是針對二維圖像的，通過求取系列圖像中肝臟區(qū)域的面積進行積分計算體積，但是這種方法只能夠根據(jù)公式估算出肝臟體積，其測量精確性還有待進一步提高。

三維重建肝臟模型具有較好的形態(tài)構(gòu)造，醫(yī)生就可以進行肝臟形態(tài)分析，并且三維重建模型的體積測量精確性是醫(yī)師們所公認的。

經(jīng)過對現(xiàn)有的技術(shù)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻號CN102663819A，公開日2012-09-12，記載了《基于超聲圖像和三維模型的肝臟體積測量方法》，該方法雖然是對三維重建的肝臟進行了體積測量，但是其核心思想是針對二維圖形進行肝臟分割，計算所有肝臟切斷面的面積之和與相鄰兩個切斷面的間距的乘積，將計算結(jié)果作為肝臟的體積。在該方法中求取斷層面積是將每個切斷面劃分為多個三角形，通過求多個三角形的面積之和得到切斷面的面積。這種方法需要將三角形剖分的面積越小所累加出來的肝臟區(qū)域面積才會越接近真實值，因此剖分的過程比較費時費力，且計算斷層面積的誤差較大。除此之外，該方法是針對二維圖像進行肝臟體積測量，并且該方法的測量結(jié)果沒有對三維肝臟重建模型的整體直接進行測量結(jié)果更令人滿意。

在《醫(yī)療設(shè)備信息》2007年22卷12期中的《基于CT圖像的顱內(nèi)血腫體積測量方法的研究》中，醫(yī)生李強與吳娟在測量血腫體積中使用了積分法，將序列CT圖像的每層血腫都分割出來，然后根據(jù)像素大小與數(shù)量求取每一層中血腫區(qū)域面積，最后根據(jù)層厚與每層的面積乘積來計算血腫的體積。在青島大學(xué)趙靜碩士論文《CT三維重建及肝臟體積測定在小兒肝臟腫瘤手術(shù)中的應(yīng)用》中提到了標(biāo)準化肝臟體積測算方法：

(1)標(biāo)準化肝臟體積=706.2×體表面積+2.4；

(2)30kg小兒體表面積(m²)=體重(kg)×0.035+0.1；

(3)30kg小兒體表面積(m²)=[體重(kg)-30]×0.02+1.05。

通過標(biāo)準肝體積的計算，可以大致了解正常人的肝體積大小，但發(fā)生疾患的肝臟體積則不能用該公式計算而獲得。這兩篇文章與《基于超聲圖像和三維模型的肝臟體積測量方法》類似，都是針對二維圖像間接地進行體積測量，不同的是《基于CT圖像的顱內(nèi)血腫體積測量方法的研究》中計算區(qū)域面積不需要把區(qū)域劃分為若干個三角形，而是計算出每個像素大小之后累加出區(qū)域內(nèi)全部的像素和，最后進行積分求體積。