[發明專利]用于在三維解剖圖像中自動分割個別骨骼骨的系統及方法

有效

• 申請號: 201580081954.2
• 申請日: 2015-07-29
• 公開（公告）號: CN107851312B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: A·貝赫魯茲;P·卡斯克
• 申請（專利權）人: 珀金埃爾默健康科學公司;珀金埃爾默細胞科技德國公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/155;G06V10/44;G06V10/42;G06T15/08;G06T7/187;G06T15/00;G06T7/62;A61B6/03;A61B6/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

1.一種執行圖像分割以自動區分受試者的骨架或部分骨架的圖像中的個別骨骼的方法，所述方法包括：

由計算裝置的處理器接收受試者的三維圖像；

由所述處理器將一或多個二階導數分裂濾波器應用于所述三維圖像以產生針對所述圖像的骨邊界被移除的分裂骨掩模；

由所述處理器通過執行一或多個形態學處理操作來確定所述分裂骨掩模的多個分裂二元組分；以及

由所述處理器使用所述分裂骨掩模的所述分裂二元組分作為種子執行區生長操作，借此產生區分所述三維圖像中的個別骨的分割圖。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述一或多個二階導數分裂濾波器包括選自由以下各者組成的群組的至少一個成員：LoG(高斯-拉普拉斯算子)、HEH(具有初步高斯濾波的最高海塞特征值)及LEH(具有初步高斯濾波的最低海塞特征值)。

3.根據權利要求1所述的方法，其包括將多個二階導數分裂濾波器應用于所述受試者的所述三維圖像以產生所述分裂骨掩模，所述應用步驟包括：

對于所應用的每一二階導數分裂濾波器，產生濾波圖像并識別具有高于或低于閾值的強度的所述濾波圖像的體素，借此產生識別鄰近骨之間的邊界區附近的體素的分裂二元掩模；

通過執行一或多個邏輯運算來組合所述分裂二元掩模，以返回所述分裂骨掩模，其中骨邊界附近的體素被移除。

4.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括由所述處理器使用所述分割圖識別一或多個解剖測量。

5.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括：在產生所述分割圖的所述步驟之后，接受來自識別所述分割圖的一或多個分割區的用戶的反饋以進一步細化或重新計算，且接著：

由所述處理器將一或多個二階導數分裂濾波器應用于對應于所述一或多個用戶識別的分割區的所述三維圖像的部分以產生分裂骨掩模；

由所述處理器確定所述分裂骨掩模的分裂二元組分；以及

由所述處理器使用所述分裂骨掩模的所述分裂二元組分作為種子來執行區生長操作，借此產生區分所述三維圖像中的個別骨的細化或重新計算的分割圖。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述受試者的所述三維圖像具有這樣的分辨率，其使得所述三維圖像的每一體素對應于每一維度中至少40微米的體積。

7.根據權利要求1所述的方法，其中使用所述三維圖像的體素強度的空間二階偏導數的一或多個旋轉不變量來應用所述一或多個二階導數分裂濾波器中的至少一者，其中所述圖像是灰度圖像。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述三維圖像是體內圖像。

9.根據權利要求1所述的方法，其中所述受試者是小型哺乳動物受試者。

10.根據權利要求1所述的方法，其中所述三維圖像由微CT成像儀獲得。

11.根據權利要求1所述的方法，其中通過執行連接組分分析及/或通過使用距離及分水嶺變換識別集水盆來實施確定所述分裂骨掩模的所述多個分裂二元組分。

12.根據權利要求1所述的方法，其包括由所述處理器量化所述分裂骨掩模的每一分裂二元組分的體積以及由所述處理器消除具有不可接受的小體積的所述分裂骨掩模的一或多個分裂二元組分。