[發明專利]基于醫學圖像的肝臟分段方法及其肝臟分段系統

有效

• 申請號: 201410054600.6
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103810752B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 劉靜靜;陳永健;王佳
• 申請（專利權）人: 海信集團有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;A61B5/00
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙)11343
• 代理人: 尚志峰,汪海屏

技術領域

本發明涉及數字醫療領域，具體而言，涉及一種基于醫學圖像的肝臟分段方法和一種基于醫學圖像的肝臟分段系統。

背景技術

隨著外科手術的不斷發展，精準外科手術對計算機醫學影像系統提出了更高的要求，在肝膽外科手術中，醫生在術前就需要對肝臟的病變區域，以及與血管的支配關系進行詳細的了解。

借助于計算機3D成像系統以及肝臟分段技術，醫生在術前就能對肝臟內各組織之間的關系有著清晰、直觀、立體的把握，并且能夠根據肝臟自動分段結果判斷手術能否實施，從而使得醫生在手術前做好詳細的規劃，手術過程中精準切除癌變組織減少健康組織損傷。此外，肝臟分段結果要保證切除其中一段后不會影響其他部分的功能，要在徹底切除病灶與保證剩余肝臟功能之間取得精確的平衡，只有這樣才能為臨床手術提供指導和參考。

由于三維重建和虛擬手術都是基于患者個體信息的特征，因此必須滿足個體差異化的要求。現有的肝臟分段方法，例如Couinaud分段法，主要是根據門靜脈的分布特點，按順時針方向將肝臟分為尾狀葉段、左外葉上段、左外葉下段、左內葉、右前葉下段、右后葉下段、右后葉上段、右前葉上段。這種對肝臟機械的分段方法沒有考慮到個體差異（即不同患者的門靜脈分布存在差異）以及臨床上經常出現的肝臟變異（肝臟形狀發生變化，以及門靜脈的分布也發生變化）的情況，因此，若針對所有患者的肝臟都機械地按照以上分段方法進行分段，會造成肝臟分段的不準確，臨床指導意義不大。

因此，如何能夠針對上述問題選取有針對性的肝臟分段方法靈活地對肝臟進行分段成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明正是基于上述技術問題至少之一，提供了一種新的肝臟分段技術，可以根據肝臟中門靜脈的分支情況，以及與門靜脈的每條分支相對應的肝臟區域，對肝臟的三維重建圖像進行分段，使得能夠針對不同患者的肝臟特征（即門靜脈的分布情況）靈活地選取有針對性的肝臟分段方法，避免了對每個患者的肝臟都根據肝臟的外形進行分段而導致分段結果的不準確。

有鑒于此，本發明提供了一種基于醫學圖像的肝臟分段方法，包括：獲取肝臟的三維重建圖像，以及所述肝臟中的門靜脈的三維重建圖像；根據所述門靜脈的三維重建圖像，確定所述門靜脈的每條分支；將所述肝臟的三維重建圖像劃分為多個預定體積的立方體塊；根據每個所述立方體塊與所述門靜脈的每條分支的對應關系，在所述肝臟的三維重建圖像上劃分所述門靜脈的每條分支的支配區域；根據所述門靜脈的每條分支的支配區域對所述肝臟的三維重建圖像進行分段。

在該技術方案中，通過將肝臟的三維重建圖像劃分為多個立方體塊，并分別判斷每個立方體塊與門靜脈的每條分支之間的對應關系，即判斷該立方體塊內是否包含門靜脈分支，進而選取與門靜脈的每條分支相對應的立方體塊，通過對肝臟上的每一塊區域都進行遍歷分析，使得能夠更加精確地劃分門靜脈的每條分支的支配區域（即與每條分支相對應的立方體塊），從而在對肝臟進行分段時，能夠靈活地根據門靜脈的每條分支的支配區域對肝臟進行分段，即能夠針對不同患者的肝臟特征（即門靜脈在肝臟中的分布情況）靈活地選取有針對性的肝臟分段方法，避免了對每個患者的肝臟都機械地進行分段（如Couinaud分段法）而導致分段結果的不準確，提高了肝臟分段的靈活性與準確性。其中，支配區域是與門靜脈分支緊密關聯的區域，通過劃分門靜脈的每條分支的支配區域，使得在對肝臟分段之后，每一段都能夠相對獨立，即切除任一段后不會影響到其他部分的功能。

此外，在對肝臟的三維重建圖像進行分塊時，并不局限于僅將肝臟的三維重建圖像劃分為多個立方體塊，也可以將肝臟的三維重建圖像劃分為多個長方體塊，還可以劃分為多個球體塊等，并依次判斷每個長方體塊或球體塊與門靜脈的每條分支之間的對應關系，以確定門靜脈的每條分支的支配區域。

根據本發明的另一方面，還提出了一種基于醫學圖像的肝臟分段系統，包括：圖像獲取單元，用于獲取肝臟的三維重建圖像，以及所述肝臟中的門靜脈的三維重建圖像；處理單元，用于根據所述門靜脈的三維重建圖像，確定所述門靜脈的每條分支；劃分單元，用于將所述肝臟的三維重建圖像劃分為多個預定體積的立方體塊，以及根據每個所述立方體塊與所述門靜脈的每條分支的對應關系，在所述肝臟的三維重建圖像上劃分所述門靜脈的每條分支的支配區域；分段單元，用于根據所述門靜脈的每條分支的支配區域對所述肝臟的三維重建圖像進行分段。