[發明專利]一種計算心胸比的方法及裝置

有效

• 申請號: 201910030726.2
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109801276B
• 公開（公告）日: 2023-05-19
• 發明（設計）人: 張博聞;趙建;夏巍
• 申請（專利權）人: 沈陽聯氪云影科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及圖像處理技術領域，特別是一種計算胸部醫學影像的心胸比的方法及裝置。其中方法包括如下步驟：輸入胸部醫學圖像；獲取左側肺部包圍盒、右側肺部包圍盒和心臟區域的包圍盒；在包圍盒內提取左側肺部感興趣區域、右側肺部感興趣區域和心臟感興趣區域；根據左側肺部感興趣區域和右側肺部感興趣區域確定肺部感興趣區域的最小包圍盒；根據肺部感興趣區域最小包圍盒確定人體長軸方向和人體橫軸方向；確定心臟感興趣區域的最小包圍盒；計算心臟區域最小包圍盒橫徑長度和肺部最小包圍盒的橫徑長度的比值，計算心臟感興趣區域面積和肺部感興趣區域的面積的比值。如此技術方案能夠精確分割相關組織，實現自動計算心胸比、心胸面積比。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別是涉及一種計算心胸比的方法及裝置。

背景技術

醫學成像是了解人體器官健康狀況的一種先進技術，例如X射線設備、DR設備、CT設備、MR設備等成像設備已被廣泛應用到臨床診斷中，幫助醫生觀察了解人體內部的組織解剖結構和病變解剖結構位置信息等。

臨床中，胸部成像常用于評估心臟和肺部的疾病，其中心胸比和心胸面積比是臨床放射科醫生判斷心臟肥大的重要診斷量化指標，心胸比的定義為圖像中心臟的橫向最大徑和肺部橫向最大徑的比值。心胸面積比為圖像中心臟面積和肺部面積的比值。

早期的心胸比的計算方法是醫生根據臨床瀏覽影像經驗，在胸部影像中手動定位心臟區域的最大橫徑和肺部的最大橫徑，計算心胸比值。心胸面積比是通過在圖像中勾畫選擇心臟區域和肺部區域，得到圖像中心臟區域的面積和肺部區域的面積。該標記和勾畫過程容易受到實施者臨床經驗和其他主觀因素的影響，且操作繁瑣，導致臨床醫生的工作效率較低。

現有的利用圖像處理技術進行心胸比計算的技術，主要是基于圖像的灰度信息進行心臟和肺部區域的分割或區域邊緣提取，計算心胸比值，如基于OTSU的肺部和心臟區域的閾值分割及邊界提取，這類方法對于灰度閾值的選擇和計算依賴較大，而且分割結果容易受到其他鄰近組織的干擾。由于不同廠商的成像設備噪聲情況存在較大差異，而且成像質量和清晰度存在差異，這些會直接影響計算結果的穩定性和準確性。

以上心胸比的計算方法無法同時滿足高精度、高穩定性、適應不同廠商成像設備和自動的要求。

卷積神經網絡是神經網絡中的一種，在處理數字圖像過程中網絡能夠自行抽取圖像的紋理、形狀及圖像的拓撲關系等特征，特別是縮放、旋轉、平移和其他形式的扭曲不變性具有良好的魯棒性。相對于現有的計算機圖像處理技術，對于大規模數據和臨床成像結果具有良好的魯棒性和適應性。

發明內容

在下文中給出關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是確定意圖限定本發明的范圍。其目的僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

本發明的一個主要目的在于，提供一種能夠適應不同臨床設備成像結果的精準的心胸比計算的方法及裝置；

根據本發明的一個方面，提供了一個心胸比計算裝置，該裝置包括：輸入單元，用于輸入胸部正位影像；獲取單元，用于確定左側肺部區域、右側肺部區域和心臟區域的包圍盒；

提取單元，用于提取分割左側肺部、右側肺部和心臟的感興趣區域；第一確定單元，用于確定肺部感興趣區域的橫徑長度；第二確定單元，用于確定心臟區感興趣區域的橫徑長度；計算單元，用于計算心胸比值和心胸面積比值。

根據本發明的一個方面，提供了一個心胸比計算方法，該方法包括：輸入胸部正位影像；確定左側肺部區域、右側肺部區域和心臟區域的包圍盒；提取分割左側肺部、右側肺部和心臟的感興趣區域；確定肺部感興趣區域的橫徑長度；確定心臟區感興趣區域的橫徑長度；計算心胸比值和心胸面積比值。

另外，本發明的實施例還提供了用于實現上述計算方法的計算機程序。