[發明專利]一種肝臟分段方法和系統

在審

• 申請號: 201910334907.4
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110176004A
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 楊峰;劉宇涵;武潺
• 申請（專利權）人: 艾瑞邁迪科技石家莊有限公司
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/12;G06T7/155
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

1.一種肝臟分段方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、獲取肝臟圖像；

S2、利用肝臟圖像分割得到肝內血管結構，通過血管細化，提取中心線；

S3、通過對血管結構的拓撲分析，將肝靜脈和門靜脈分離，之后通過計算血管半徑，構建門靜脈血管樹，對門靜脈進行分級，利用分級結果實現肝臟分段；

S4、重建并輸出肝臟分段的三維形態。

2.如權利要求1所述的肝臟分段方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：載入腹部MRI門靜脈期序列圖像和肝臟輪廓圖像，利用分割好的肝臟輪廓圖像對門靜脈期的序列圖像進行值掩處理，得到肝臟圖像。

3.如權利要求1所述的肝臟分段方法，其特征在于，所述步驟S2血管分割步驟，具體還包括如下步驟：

S21、將得到肝臟圖像作為后續的感興趣區域；

S22、調整肝臟圖像的窗寬、窗位，將圖像灰度值進行歸一化處理，獲得歸一化后的肝臟圖像；

S23、統計并分析歸一化后的肝臟圖像直方圖，確定感興趣灰度范圍，即門靜脈血管的灰度范圍；

S24、根據灰度值和灰度范圍，基于統計分析對圖像進行區域生長操作，得到肝臟血管區域；

S25、對血管進行細化操作，提取肝內靜脈的中心線。

4.如權利要求3所述的肝臟分段方法，其特征在于，步驟S24中所述統計分析區域生長具體為如下方式：

將灰度值在預設范圍值內的點設為起始點，設x_s為起始種子點，其鄰域范圍內的點如果滿足：

其中th_diff和th_low分別是由S23得到的MRI門靜脈期序列圖像和肝臟輪廓圖像閾值范圍，則將視為血管區域，并將其作為新的種子點，直到沒有點滿足條件時，得到肝臟血管區域。

5.如權利要求4所述的肝臟分段方法，其特征在于，所述灰度值的預設范圍值為整體的前百分之二。

6.如權利要求1-5任意一項所述的肝臟分段方法，其特征在于，所述步驟S3肝臟分段步驟，具體還包括如下步驟：

S31、根據血管分割流程得到的分割結果和血管中心線，通過計算中心線上點到血管的最短距離d，得到血管半徑r，從而獲得門靜脈的根節點；

S32、對得到的中心線結構進行血管結構的拓撲分析，去除肝靜脈和門靜脈的交叉點，得到門靜脈的中心線結構；

S33、利用S31、S32兩個步驟得到的根節點和門靜脈中心線，利用深度搜索構建門靜脈血管樹G＝(V,E)，其中V代表血管的中心點，E代表邊；利用血管樹將門靜脈上的三級分叉點進行分級，門靜脈血管樹進行分類，得到分支集B＝{B₁,B₂,...,B_i,...,B_n}；

S34、得到分支集后，計算肝臟L上的點v與分支的歐氏距離其中v'是分支集中分支B_i上的點，通過計算肝臟體素與分支的最短距離來判斷所述肝臟體素屬于哪個分支，即

g(v)＝k (2)

d_k(v)＝min{d₁(v),...,d_n(v)} (3)

其中g是用來將肝臟分段的函數，d_k(v)是距離點v與分支集的最短距離，k代表這個距離v最近的點的分支在分支集里所在的編號；

S35、進行距離變換，所有屬于分支B_i的點的集合，定義為一個肝段S_i＝{v∈L|g(v)＝i}，實現肝臟分段，最終分段結果進行重建渲染，得到三維分段結果。