[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

本發明屬于術前規劃技術領域，一種肝臟分段方法和系統,具體涉及一種基于多期MRI圖像的肝臟分段方法和系統，通過利用腹部MRI門靜脈期序列圖像和肝臟輪廓圖像，在現有的肝臟分割結果的基礎上，從MRI圖像上分割得到肝內血管的分割結果，再通過血管細化，提取中心線；血管結構的拓撲分析，將肝靜脈和門靜脈分離；之后對門靜脈進行分級，最終實現肝臟分段，并重建出肝臟分段的三維形態。本發明基于多期MRI圖像能夠完全自動化地對肝臟進行分段，不再需要人工手動標記，節省了人力物力，提升了效率。

技術領域

本發明屬于術前規劃技術領域，具體涉及一種基于多期MRI圖像的肝臟分段方法和系統。

背景技術

隨著影像學技術和計算機技術的發展，三維可視化系統的出現，可快速將肝臟解剖的MRI、CT等二維圖像轉化為3D可視化圖像。同時肝膽外科技術的發展，特別是活體肝移植技術的成熟，對于肝臟分段解剖的要求進一步提高，肝臟分段應該更加個體化、數字化和精準化。

肝臟作為腹部最大的器官，解剖學研究表明肝臟普遍上分為八個肝段，每個肝段都是由獨立的管道系統來負責的，可以單獨作為一個外科切除單位。隨著近年來肝臟移植和肝臟切除手術的開展，肝臟的分段也越來越被外科醫生關注。肝臟的分葉和分段在臨床上對于描述病變位置,確定治療方案，特別是界定肝切除范圍等方面均有重要意義。

腹部MRI對肝、腎、胰、脾、腎上腺等實質性臟器疾病的診斷可提供十分有價值的信息，有助于確診。而多期MRI圖像根據病人在注射對比劑后掃描時間的不同分為動脈期、門靜脈期和平衡期三期序列圖像。肝動脈成像和肝門靜脈成像能夠清晰顯示肝內的血管結構，是肝部疾病診斷和手術指導的重要依據。醫學影像技術和圖像處理技術的結合可以實現術前肝臟的分段，結合肝臟分割和腫瘤分割，能夠對肝臟病變準確定位并顯示病灶與血管的三維關系，為肝臟手術和治療提供幫助。正確的分段結果可以用來為復雜手術過程做規劃，并且能夠在在手術過程中提供操作輔助信息，預測手術結果。

如今，肝臟的分段多依賴于交互軟件，需要醫生手動標記肝靜脈和門靜脈的起始點，無法做到完全自動化分段。

Meinzer和Osorio依照肝臟表面特征點來進行肝臟分段，但是這樣并沒有結合肝臟內部的解剖結構，會導致分段結果和實際臨床結果相差較大。現在普遍的分段結果都是基于肝內門靜脈的血管樹結構，利用交互設備將血管分級，應用范圍受到限制。

發明內容

針對以上問題，本發明旨在提供一種基于多期MRI圖像完全自動化分段的肝臟分段方法和系統。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種肝臟分段方法，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。

一種肝臟分段系統，包括：

信息獲取模塊，獲取并載入腹部MRI門靜脈期序列圖像和肝臟輪廓圖像，得到肝臟圖像；

血管分割模塊，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；

肝臟分段模塊，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；

形態重建模塊，重建并輸出肝臟分段的三維形態。

一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現前述方法的步驟。