[發明專利]醫學圖像分割方法及系統

有效

• 申請號: 201611136335.1
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN107644421B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 朱聞韜;馮濤;李弘棣
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 鄭星

本發明一種醫學圖像分割方法，包括：獲取MR圖像和PET數據，MR圖像包含多個體素；將MR圖像分割為若干個區域，所述若干個區域至少包含一個骨骼/空氣混淆區域，骨骼/空氣混淆區域包含未區分的骨體素和空氣體素；為若干個區域包含的體素分配衰減系數生成衰減圖，骨骼/空氣混淆區域的每個體素分配特定衰減系數；根據衰減圖迭代重建所述PET數據產生PET圖像，且在每次迭代重建過程中更新衰減圖；根據更新后的衰減圖為骨骼/空氣混淆區域的體素重新分配衰減系數，以區分骨體素和空氣體素。本發明可有效實現MR圖像中骨骼、空氣分離，提高PET圖像估計的精度。此外，本發明還提出一種醫學圖像分割系統。

相關申請的交叉引用

本申請要求2016年7月20日遞交的美國申請No.15/215,575的優先權，其全部內容通過參考在此引入。

【技術領域】

本發明涉及醫學圖像處理技術領域，尤其涉及PET/MR多模態系統中基于PET信息的MR圖像中骨骼、空氣分離的方法。

【背景技術】

正電子發射計算機斷層顯像(Positron Emission Tomography，PET)可從分子水平來反映細胞代謝和功能的改變，主要用來確定癌癥的發生與嚴重性、神經系統的狀況，以及心血管方面的疾病，使影響診斷真正地步入了分子水平，代表了分子影像學最前沿的技術。然而，正電子發射計算機斷層顯像只能提供疾病的代謝和功能改變，在結構變化和病灶定位上尚有缺陷。MR成像技術能夠提供很好的軟組織對比度、高空間和時間分辨率以及組織功能成像，在反映解剖形態和生理功能方面性能優越，PET成像技術具有很高的靈敏度，兩種成像技術的結合具有重大應用意義。

近年來，隨著多模式成像技術飛速發展，PET/MR成為近年來分子影像領域研究的熱點，其融合顯像可提供分子、形態與功能信息，從根本上解決PET圖像顯示解剖結構不清晰的缺陷，將檢查部位的生化信息、功能信息和解剖結構信息同時顯示在一張圖像上對比診斷。然而，PET/MR系統無法提供類似于基于CT的衰減校正信息，只能通過基于MR圖像來提供PET圖像校正所需的衰減校正信息，而MR成像本質是基于質子密度、T1和T2弛豫參數，與組織的放射衰減性質無關，由此造成基于MR圖像的衰減校正一個難題：MR圖像中空氣和骨骼部分都是低信號，很難區分空氣和骨骼。手工勾畫進行識別分離可很容易將圖像中的骨骼和空氣分離開，但是手工方法的速度慢、主觀性強，在實際中很少應用。因此，有必要提出一種可分離MR圖像中骨骼和空氣的方法。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題是提出一種醫學圖像分割方法及系統，其可有效實現MR圖像中空氣與骨骼的分離。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種醫學圖像分割方法，包括：

利用MR掃描器在受試者掃描期間采集MR數據，并重建所述MR數據獲取MR圖像，所述MR圖像包含多個體素；

利用PET掃描器在受試者掃描期間采集PET數據；

將所述MR圖像分割為若干個區域，所述若干個區域至少包含一個骨骼/空氣混淆區域，所述骨骼/空氣混淆區域包含未區分的骨體素和空氣體素；

為所述若干個區域包含的體素分配衰減系數，生成衰減圖，其中，所述骨骼/空氣混淆區域的每個體素分配特定衰減系數；

根據所述衰減圖迭代重建所述PET數據產生PET圖像，且在每次迭代重建過程中更新所述衰減圖；

根據更新后的衰減圖為所述骨骼/空氣混淆區域的體素重新分配衰減系數，以區分所述骨骼/空氣混淆區域中的骨體素和空氣體素。

進一步地，所述MR圖像中分割出的若干個區域包含多個軟組織區域，所述軟組織區域僅包含軟組織的體素，所述骨骼/空氣混淆區域包含所述MR圖像中除去所述軟組織區域的體素。