[發明專利]基于磁共振掃描的胎兒體表結構可視化三維成像方法

有效

• 申請號: 201711380521.4
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108133512B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 肖連祥;張翼;丁蕾;魏新紅;林祥濤
• 申請（專利權）人: 肖連祥
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T15/08;A61B5/055;A61B5/00
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明公開了一種基于磁共振掃描的胎兒體表結構可視化三維成像方法，包括如下步驟：S1胎兒磁共振數據采集，S2數據轉換，S3三維后處理，S4胎兒體表結構三維成像，應用光線投射法完成體繪制顯示，從而計算出屏幕上的該像素點處的顏色值。本發明利用真實穩態自由進動梯度回波序列及現有的磁共振成像硬件設施進行胎兒感興趣區組織結構三維數據采集，通過數據處理，生成包含胎兒組織學特征的新數據，利用三維后處理軟件對此新數據進行表面重建，獲得胎兒體表結構的三維圖像。

技術領域

本發明涉及醫學影像學技術領域，尤其涉及一種基于磁共振掃描的胎兒體表結構可視化三維成像方法。

背景技術

目前胎兒體表結構的三維成像只能依靠三維或四維超聲成像來獲取，圖1為目前三維超聲獲得的胎兒面部圖像；技術手段單一，超聲成像條件受到胎兒體位、結構遮擋和羊水多少等諸多因素的影響，有時不能獲得滿意的胎兒體表三維圖像。另外，超聲檢查的陽性發現也缺少其它影像檢查的印證與支持。

磁共振掃描安全、無輻射，具有更高的組織分辨率，目前已廣泛應用于胎兒產前疾病診斷，但由于其成像信號特點，使得其三維后處理過程中難以對胎兒體表結構進行表面遮蔽成像及最大強度投影的方法，因而難以通過常規方法獲取基于磁共振檢查的胎兒體表結構三維圖像。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種基于磁共振掃描的胎兒體表結構可視化三維成像方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

基于磁共振掃描的胎兒體表結構可視化三維成像方法，包括如下步驟：

S1胎兒磁共振數據采集，真實穩態自由進動梯度回波序列，增加掃描技術和掃描方位；孕婦取仰臥位、腳先進或頭先進，采用腹部柔線圈覆蓋中、下腹，采用單次激發快速自旋回波T2加權像序列進行胎兒頭部橫斷位、矢狀位、冠狀位3個常規磁共振成像，用于觀察胎兒面部結構及三維掃描定位；采用真實穩態自由進動梯度回波序列進行胎兒頜面部冠狀位掃描，利用冠狀位真實穩態自由進動梯度回波序列圖像數據進行后處理和重建；

S2數據轉換，依次讀取MRI掃描序列中每一幅DICOM圖像，獲取每一個像素灰度值g,統計獲得最大的灰度值g_max，設轉換后的圖像像素灰度為g'，則g'＝g_max-g,用g'組成的像素矩陣與原有DICOM文件的“頭信息”組合，重新生成新的DICOM文件序列；

S3三維后處理，采用數據轉換后的新圖像序列作為可視化的數據來源，將其堆疊成三維體數據；

S4胎兒體表結構三維成像，應用光線投射法完成體繪制顯示，從屏幕上的每一像素點處發，根據設定的視點方向和位置，發出一條光線，這條光線穿過體數據空間，在光線與體空間的交點之間進行等距采樣，對每個采樣點通過由距離某一采樣點最近的8個體素的顏色值及不透明度做三線性插值計算求出該采樣點的不透明度值及顏色值；在求出該條射線上所有采樣點的顏色值及不透明度值以后，再計算在給定的光學模型中的光強，并與前面的采樣點結果合成，從而計算出屏幕上的該像素點處的顏色值。

優選的，S1中MRI掃描序列的序列參數：TR/TE：556.60ms-612.00ms/1.80ms-1.93ms，FOV：310×380，Metrix：174×304，Flipangle：79，Bandwidth：484HZ/Px,層厚4mm，間隔-50％～-80％：掃描時間：12s-18s。本發明利用真實穩態自由進動梯度回波序列及現有的磁共振成像硬件設施進行胎兒感興趣區組織結構三維數據采集，通過數據處理，生成包含胎兒組織學特征的新數據，利用三維后處理軟件對此新數據進行表面重建，獲得胎兒體表結構的三維圖像。