[發(fā)明專利]血管分割方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480059974.5
• 申請(qǐng)日: 2014-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN105659289B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.奧吉;Y.德維特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 愛克發(fā)醫(yī)療保健公司
• 主分類號(hào): G06T7/11
• 分類號(hào): G06T7/11;G06T7/155;G06T7/187
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄭浩;李炳愛

血管結(jié)構(gòu)通過基于迭代區(qū)域生長和形態(tài)學(xué)操作的局部適用方法來分割。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于結(jié)構(gòu)分割的方法，更特別地，涉及3D醫(yī)學(xué)圖像重建中的血管結(jié)構(gòu)分割。

背景技術(shù)

MRA(磁共振血管造影)和CTA(X射線CT血管造影)的3D重建廣泛用于嚴(yán)重循環(huán)疾病的診斷，在所述3D重建中將血管增強(qiáng)到具有更高的強(qiáng)度值。

在這類研究中，血管結(jié)構(gòu)分割對(duì)診斷幫助、治療和手術(shù)計(jì)劃是特別有價(jià)值的。實(shí)際上，其是用于從復(fù)雜數(shù)據(jù)集準(zhǔn)確可視化血管以及病理學(xué)量化的基本步驟。

其還是用于先進(jìn)的血管跟蹤應(yīng)用的有價(jià)值輸入。

血管分割是尤其具體并且有挑戰(zhàn)性的問題。除了關(guān)于對(duì)比度、分辨率、噪聲和偽影（artifacts）的獲取相關(guān)（acquisition-dependent）的考慮之外，血管網(wǎng)絡(luò)還能夠是特別復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。血管潛在地呈現(xiàn)尺寸和曲率的高可變性。其外觀和幾何形狀能夠通過支架、鈣化、動(dòng)脈瘤和狹窄而受到擾動(dòng)。此外，它們常常埋在復(fù)雜的解剖場(chǎng)景中，在血管造影環(huán)境中由其他器官（主要為具有類似密度的骨）包圍。

除了上面通常的考慮之外，更具體的圖像性質(zhì)，諸如與局部血液流量和部分容積效應(yīng)有關(guān)的像素強(qiáng)度變化，還使血管分割為困難的任務(wù)。如同低通濾波效應(yīng)，部分容積效應(yīng)主要影響薄血管，降低血管部分的強(qiáng)度。因此血管強(qiáng)度的范圍并不限于小區(qū)間中而是廣泛分布的。

對(duì)于所有這些原因，基因區(qū)域生長以及定閾值（thresholding）不適用于提取血管的整個(gè)部分：其常常導(dǎo)致錯(cuò)誤的檢測(cè)問題。為了通過區(qū)域生長獲得正確的分割結(jié)果，有必要依靠根據(jù)各個(gè)區(qū)域中的局部特性的靈活適用方式。

當(dāng)將其他結(jié)構(gòu)（諸如骨結(jié)構(gòu)）分割時(shí)，可碰到類似的問題。

本發(fā)明的一方面在于提供克服所描述的現(xiàn)有技術(shù)方法缺點(diǎn)的分割方法。

發(fā)明內(nèi)容

上述方面由具有權(quán)利要求1中所陳述的具體步驟的方法來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明，提出基于迭代區(qū)域生長和形態(tài)學(xué)操作的局部自適應(yīng)方法，以便將CTA圖像中的結(jié)構(gòu)（諸如血管結(jié)構(gòu)）分割。

所述方法設(shè)計(jì)成將外圍血管分割。然而，其可以應(yīng)用于其他結(jié)構(gòu)，諸如骨。其到其他結(jié)構(gòu)分割的延伸可以要求閾值的適應(yīng)。

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的具體特征在從屬權(quán)利要求中陳述。

本發(fā)明一般以計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品適用于當(dāng)在與用戶交互結(jié)合的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行來定義一些要求的種子點(diǎn)時(shí)執(zhí)行本發(fā)明的方法步驟。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品通常儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)可讀載體媒介（諸如DVD）中。備選地，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品采用電信號(hào)形式并且能夠通過電子通信來傳遞給用戶。

所述方法能夠在工作站中實(shí)現(xiàn)，所述工作站耦合到圖像獲取裝置或耦合到圖片歸檔和通信系統(tǒng)等等。

本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例將從下面描述變得顯而易見。

具體實(shí)施方式

為了運(yùn)行本發(fā)明的方法，用戶在3D容積的顯示上(或在切片圖像（slice image）的顯示上)執(zhí)行了多個(gè)動(dòng)作。

圖像處理裝置運(yùn)行如更進(jìn)一步解釋的本發(fā)明的方法的軟件實(shí)現(xiàn)。

首先用戶在顯示的3D容積上或在顯示的切片圖像上放置種子點(diǎn)。

通過本發(fā)明的方法中的分割步驟的軟件實(shí)現(xiàn)使用種子點(diǎn)的坐標(biāo)。

顯示由應(yīng)用分割算法產(chǎn)生的分割掩模。

用戶檢查顯示的分割掩模，并且如果他想要延伸分割掩模(這是在第一分割操作的結(jié)果中存在任務(wù)區(qū)域情況下)，他放置第二種子點(diǎn)。這個(gè)第二種子點(diǎn)放置在丟失（missing）區(qū)域中。