[發(fā)明專利]基于三維醫(yī)學影像的管狀結(jié)構(gòu)長度測量系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810453452.3
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108648231B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣李
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥融視信息科技有限公司
• 主分類號: G06T7/68
• 分類號: G06T7/68;G06T7/60;G06T7/00
• 代理公司: 紹興市寅越專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33285
• 代理人: 郭云梅

本發(fā)明公開了一種基于三維醫(yī)學影像的管狀結(jié)構(gòu)長度測量系統(tǒng)及方法，通過采用數(shù)學中的微分求和原理，將管狀結(jié)構(gòu)的長度值計算轉(zhuǎn)化為一系列相鄰切片間距的累加計算，首先將管狀結(jié)構(gòu)的中心線提取出來，然后基于中心線構(gòu)建法平面，將管狀結(jié)構(gòu)細分為一系列的二維切面，并在拉直曲面重建的圖像上確定感興趣區(qū)域范圍，最后計算出感興趣區(qū)域所包含的相鄰切面間的管狀結(jié)構(gòu)的壁間距之和，得到所需要的管狀結(jié)構(gòu)長度值，從而實現(xiàn)對管狀結(jié)構(gòu)的長度進行精確測量，可廣泛用于血管支架術(shù)前規(guī)劃、斑塊長度測量、血栓長度測量、血管瘤及夾層測量、腸道息肉測量等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)學圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種管狀結(jié)構(gòu)長度測量方法，具體是一種基于三維醫(yī)學影像的管狀結(jié)構(gòu)長度測量系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

借助現(xiàn)代醫(yī)學手段如磁共振(MRI)、計算機斷層成像(CT)、超聲(US)、數(shù)字化X線攝影(DR)、光學相干斷層掃描(OCT)以及虛擬腸鏡技術(shù)等等，可提供多模態(tài)的人體心腦血管、消化道等管腔腔體或管壁(以下統(tǒng)稱管狀結(jié)構(gòu))信息。鑒于管狀結(jié)構(gòu)在三維空間中的幾何形態(tài)較為復雜，如彎曲，卷繞等，目前僅考慮管狀結(jié)構(gòu)感興趣區(qū)域的直線距離的長度測量方案存在較大的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于三維醫(yī)學影像的管狀結(jié)構(gòu)長度測量系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)對管狀結(jié)構(gòu)的長度的精確測量。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

基于三維醫(yī)學影像的管狀結(jié)構(gòu)長度測量系統(tǒng)，包括管狀結(jié)構(gòu)成像模塊、中心線提取模塊、二維切面細分模塊、圖像重建模塊、區(qū)域選擇模塊、管壁間距計算模塊以及長度測量模塊；

所述管狀結(jié)構(gòu)成像模塊，采用磁共振、計算機斷層成像、超聲、數(shù)字化X線攝影、光學相干斷層掃描以及虛擬腸鏡技術(shù)對人體心腦血管、消化道的管腔腔體或管壁進行高分辨率的三維成像，得到相應(yīng)的管狀結(jié)構(gòu)信息；

所述中心線提取模塊，采用手動或半自動方式，將管狀結(jié)構(gòu)成像模塊得到的管狀結(jié)構(gòu)的中心線提取出來；

所述二維切面細分模塊，基于中心線提取模塊提取出的管狀結(jié)構(gòu)中心線構(gòu)建法平面，將管狀結(jié)構(gòu)細分為一系列的二維切面；

所述圖像重建模塊，對二維切面細分模塊細分出的一系列二維切面進行拉直曲面重建，得到拉直曲面重建圖像；

所述區(qū)域選擇模塊，用于在拉直曲面重建的圖像上確定感興趣區(qū)域范圍；

所述管壁間距計算模塊，根據(jù)相鄰中心點的具體連接模型，計算出相鄰切面間的管狀結(jié)構(gòu)的壁間距；

所述長度測量模塊，計算出感興趣區(qū)域所包含的相鄰切面間的管狀結(jié)構(gòu)的壁間距之和，從而得到所需要的管狀結(jié)構(gòu)的長度值。

基于三維醫(yī)學影像的管狀結(jié)構(gòu)長度測量方法，具體包括以下步驟：

步驟S1，采用磁共振、計算機斷層成像、超聲、數(shù)字化X線攝影、光學相干斷層掃描以及虛擬腸鏡技術(shù)對人體心腦血管、消化道的管腔腔體或管壁進行高分辨率的三維成像，得到相應(yīng)的管狀結(jié)構(gòu)信息；

步驟S2，采用手動或半自動方式，將管狀結(jié)構(gòu)的中心線提取出來；

步驟S3，基于管狀結(jié)構(gòu)中心線構(gòu)建法平面，將管狀結(jié)構(gòu)細分為一系列的二維切面；

步驟S4，對細分出的二維切面進行拉直曲面重建，得到拉直曲面重建圖像；

步驟S5，在拉直曲面重建的圖像上確定感興趣區(qū)域范圍；

步驟S6，根據(jù)相鄰中心點的具體連接模型，計算出相鄰切面間的管狀結(jié)構(gòu)的壁間距；

步驟S7，計算出感興趣區(qū)域所包含的相鄰切面間的管狀結(jié)構(gòu)的壁間距之和，得到所需要的管狀結(jié)構(gòu)的長度值。