[發明專利]基于醫學圖像的腎臟分段的方法及其系統

在審

• 申請號: 201910047061.6
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109620404A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 郭李云;伍亞軍
• 申請（專利權）人: 深圳市旭東數字醫學影像技術有限公司
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10;G06T17/00;G06T7/11;G06T7/12;G06T7/149;G06T7/187;G06T7/30
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 朱遠平;黃韌敏

本發明適用于圖像處理技術領域，提供一種基于醫學圖像的腎臟分段的方法及其系統，所述方法包括：A、將患者的腎臟及其相關組織的醫學圖像進行圖像分割和三維重建，獲得所述腎臟及其相關組織的三維模型；B、根據所述腎臟及其相關組織的三維模型中的血管以及所述三維模型中的點在橫斷面中的位置關系進行圖像配準；C、根據所述圖像配準后的動脈血管的供血范圍對所述腎臟進行分段。借此，本發明提供了基于醫學圖像的腎段分段的方法及系統。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種基于醫學圖像的腎臟分段的方法及其系統。

背景技術

腫瘤的發病率和死亡率在我國一直呈現上升趨勢，成為我國腫瘤發病率增長速度最快的惡性腫瘤之一。

動脈血管于腎門處分為前后兩支，前支較粗，供應區較大。前支發出上前，下前，上段動脈和下段動脈，這些動脈相應地分布在腎的上前段，下前段，上段和下段。后支相對較細，多為腎動脈的延續并形成后段動脈，分布在腎的后段，供應區較小。腎動脈在腎內可分為兩型，即分散性和主干型。腎的前半部主要為分散型，而后部為主干型。腎動脈在腎內的分布呈節段性，不論初級干的分支形式如何，絕大多數腎動脈分為5支腎段動脈，因為每支腎段動脈分布到一定區域的腎實質稱腎段。腎臟一般可分為5個腎段：即上段、下段、上前段、下前段和后段。各段間腎動脈無吻合分支，故當某一腎段動脈阻塞可造成該腎段的壞死，因此腎段的解剖學對腎血管造影和腎部分切除具有實際意義。專利申請號：201210452526.4,發明名稱為“一種基于CT膠片的三維腎腫瘤手術模擬方法及其平臺”的中國專利申請，公開了根據腎臟，腎腫瘤，血管和集合引流結構等三維模型及參數，進行手術方案的設計，模擬手術，模擬規劃手術路徑，并進行風險分析和預后分析。其手術方案的設計根據腎腫瘤的位置，大小和所涉及的腎段信息，但是該專利側重于三維模型的獲取和手術規劃，沒有公開如何獲得各腎段。由于各段間的腎動脈無吻合分支，故當某一腎段動脈阻塞可造成該腎段的壞死，因此腎段的解剖學對腎血管造影和腎部分切除具有實際意義。所以腎段的獲取技術對手術方案設計至關重要。但在現有技術中，并未有腎段分段的良好技術方案。

綜上可知，現有技術在實際使用上，顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。

發明內容

針對上述的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于醫學圖像的腎臟分段的方法，以提供基于醫學圖像的腎段分段的方法及系統。

為了實現上述目的，本發明提供一種基于醫學圖像的腎臟分段的方法，包括：

A、將患者的腎臟及其相關組織的醫學圖像進行圖像分割和三維重建，獲得所述腎臟及其相關組織的三維模型；

B、根據所述腎臟及其相關組織的三維模型中的血管以及所述三維模型中的點在橫斷面中的位置關系進行圖像配準；

C、根據所述圖像配準后的動脈血管的供血范圍對所述腎臟進行分段。

根據所述的腎臟分段的方法，所述方法在所述步驟A之前還包括：

D、導入所述患者的數據信息；所述數據信息包括所述患者的身份信息和/ 或所述患者的腎臟及其相關組織的醫學圖像信息；以及在所述步驟C之后還包括：

E、將分段后獲得的所述腎臟各個腎段進行三維重建，并且根據三維重建后的三維模型進行虛擬手術規劃。

根據所述的腎臟分段的方法，所述步驟A包括：

A1、將所述患者的腎臟及其相關組織的醫學圖像依次采用高斯平滑、動態區域生長以及主動輪廓模型的水平集算法進行處理，以將所述醫學圖像中的腎臟，腎腫瘤或腎盞腎盂進行分割；

A2、將所述患者的腎臟及其相關組織的醫學圖像依次采用HESSIAN矩陣脈管增強算法以及區域生長算法進行處理，以將所述醫學圖像中的腎動脈，腎靜脈，輸尿管進行分割；