[發明專利]一種左心耳CT圖像分割方法

有效

• 申請號: 201810553854.0
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108876769B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 黃曉陽;張耀丹;蘇茂龍
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/187
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

一種左心耳CT圖像分割方法，涉及醫學圖像處理，首先對左心耳CT圖像進行降噪處理，利用先驗知識構建左心耳缺失的邊界信息，使用區域生長算法獲得單張初始分割圖像作為Atlas單張標記圖；再利用單張標記以及左心耳CT相鄰序列的信息關系進行改進的Atlas分割，獲得初始分割序列；將初始分割序列中的輪廓信息作為水平集算法的初始輪廓，并獲取左心耳CT序列圖的近似歐式距離信息作為特征輸入，最后通過快速水平集算法獲得精確的分割結果序列，以達到左心耳CT圖像分割的目的。

技術領域

本發明涉及醫學圖像處理，尤其是涉及一種左心耳CT圖像分割方法。

背景技術

左心耳是人體左心房中的組成部分，其功能為輔助泵血。左心耳自身的多分支結構容易阻礙血液回流，當左心耳不能正產收縮時，導致心房壓力增加，引起房顫，左心耳結構對心腦血管疾病有重要影響。對左心耳進行封堵手術時，如何針對左心耳的形狀選擇合適的封堵裝置是手術成功的基礎。因此，左心耳CT圖像分割是進行左心耳圖像分析、處理的基礎之一，具有重要意義。然而因為左心耳與左心房黏連部分無邊界、左心耳CT圖像無紋理特征等特點，左心耳CT圖像分割具有一定的難度。現有左心耳圖像分割的研究還比較少，與本發明方法最相關的是黃韞梔等人(黃韞梔,韓路易,劉奇,白文娟,鄧麗華,何凌.超聲左心耳圖像的輪廓自動提取[J].四川大學學報(工程科學版),2016,48(03):87-93.)提出的一種左心耳超聲圖像的分割算法，該算法實現了左心耳超聲圖像的分割功能，從單張超聲圖像中實現了左心耳精確分割，該算法先經過兩步的位置識別，再通過接近真實邊緣的初始輪廓使用活動輪廓模型獲得精準分割，前兩步的位置確定需要依賴先驗知識，算法魯棒性低。且該方法針對超聲圖像進行左心耳圖像分割處理，無法直接使用在左心耳CT圖像分割。

左心耳具有形狀多變、結構復雜的解剖結構特征。左心耳CT圖像具有如下特點：左心耳與左心房黏連部分無邊界、左心耳實質無紋理特征等，因此左心耳CT圖像的邊界無法直接獲得，使用傳統的圖像分割算法效果不好。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術存在的上述不足，提供一種左心耳CT圖像分割方法。

本發明首先對左心耳CT圖像進行降噪處理，利用先驗知識構建左心耳缺失的邊界信息，使用區域生長算法獲得單張初始分割圖像作為Atlas單張標記圖；再利用單張標記以及左心耳CT相鄰序列的信息關系進行改進的Atlas分割，獲得初始分割序列；將初始分割序列中的輪廓信息作為水平集算法的初始輪廓，并獲取左心耳CT序列圖的近似歐式距離信息作為特征輸入，最后通過快速水平集算法獲得精確的分割結果序列，以達到左心耳CT圖像分割的目的。

本發明包括以下步驟：

1)輸入左心耳CT序列圖像A；

2)對步驟1)中的序列圖像A進行降噪處理，獲得序列圖像B；

3)選取步驟2)中的序列圖像B中單張CT圖B_i，剩余序列圖像記為B’；

4)根據步驟3)中得到的單張CT圖B_i中左心耳的位置特征信息，人工選取兩個特征點，構建左心耳缺失的邊界信息，獲得圖像C；

5)對步驟4)中得到的圖像C使用區域生長算法，獲得圖像L_i；

6)以步驟5)得到的圖像L_i為初始標記圖像，對圖像B’進行相鄰配準的Atlas分割，獲得初始分割序列L；

7)對步驟2)中的序列圖像B，計算所有前景點到背景點的近似歐氏距離，獲得距離圖像序列D；

8)將步驟6)得到的初始分割序列L的輪廓作為初始輪廓，將步驟7)中得到的距離圖像序列D作為特征圖像，使用快速水平集算法對序列圖像B進行左心耳CT序列圖像的精準分割。