[發(fā)明專利]一種肺部圖像處理方法、裝置及設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011018504.8
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112184659B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 黃鋼;聶生東;段輝宏
• 申請（專利權）人: 上海健康醫(yī)學院;上海理工大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06N3/0464
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

本發(fā)明涉及一種肺部圖像處理方法、裝置及設備，所述方法包括：獲取待處理的肺部CT序列圖；分割獲取二值肺實質掩膜；將二值肺實質掩膜和肺部CT序列圖進行點乘處理，獲取肺實質區(qū)域圖像，并對其中的潛在血管區(qū)域進行增強處理，獲得肺部血管區(qū)域；從肺部CT序列圖中分割出候選肺結節(jié)區(qū)域；判斷所述肺部血管區(qū)域和候選肺結節(jié)區(qū)域是否存在交集，若是，則對肺部血管區(qū)域和候選肺結節(jié)區(qū)域的交集部分進行分割，對分割后的肺部血管區(qū)域和候選肺結節(jié)區(qū)域進行三維重建顯示，以不同顏色渲染所述肺部血管區(qū)域和候選肺結節(jié)區(qū)域。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明能夠解決二維CT影像上判斷肺結節(jié)與周圍血管關系難度大、易產(chǎn)生誤判等問題。

技術領域

本發(fā)明涉及醫(yī)學圖像處理領域，尤其是涉及一種肺部圖像處理方法、裝置及設備。

背景技術

肺癌是最常見的惡性腫瘤，也是致死率最高的腫瘤。依據(jù)GLOBOCAN(GlobalCancer?Observatory)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2018年全球新發(fā)肺癌人數(shù)為210萬例，占比11.6％；死亡人數(shù)180萬，占所有腫瘤死亡病例的18.4％。新發(fā)病例與致死病例占比均居世界首位。依據(jù)2018中國癌癥中心最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，肺癌發(fā)病率位居我國首位，每年發(fā)病約78.1萬，發(fā)病率占所有腫瘤的20.55％；每年肺癌死亡病例約62.6萬，死亡率占比為48.5％。約70％的肺癌病例均在腫瘤發(fā)生轉移或發(fā)展為晚期時才被確診，這使得肺癌在我國的五年存活率低至16.1％，在所有惡性腫瘤排名倒數(shù)第3位。肺癌早期的影像表現(xiàn)為肺結節(jié)，但由于早期肺結節(jié)影像特征不明顯，往往易造成漏診或誤診。

對于傳統(tǒng)的肺結節(jié)篩查，放射科醫(yī)生依據(jù)臨床經(jīng)驗，通過人工查閱CT圖像以及肉眼觀察的方式，從醫(yī)學影像中抽象出病灶的特征，對結節(jié)進行分析、診斷以及良惡性分類。而是否有血管侵入，周圍血管與肺結節(jié)的位置關系，是影像科醫(yī)生判斷肺結節(jié)良惡性的重要參考。而肺部血管樹結構復雜，分枝眾多。同時，在臨床常規(guī)檢測診斷肺部疾病所用的CT圖像中，血管與肺結節(jié)的灰度值相似，甚至部分血管二維切層結構與結節(jié)的結節(jié)相近，這無疑增加了影像醫(yī)生的診斷難度。同時，CT圖像所呈現(xiàn)的圖像為二維切層圖像，即使可從橫切面、矢狀面以及冠狀面對病灶進行觀察。但在多數(shù)病例中，血管與結節(jié)在二維切成中會呈現(xiàn)出粘連的假象，而在實際的三維空間中，上述結節(jié)與血管不存在粘連，血管只是靠近或從結節(jié)周圍經(jīng)過。因為CT圖像的成像原理限制，使得上述血管形似與結節(jié)粘連，或者穿過血管，從而造成影像科醫(yī)生的誤判。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種肺部圖像處理方法、裝置及設備，能為影像科醫(yī)生提供可靠參考，提高診斷的準確率，降低因二維圖像信息局限而造成的誤診。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種肺部圖像處理方法，該方法包括以下步驟：

獲取待處理的肺部CT序列圖；

對所述肺部CT序列圖進行分割，獲取二值肺實質掩膜；

將所述二值肺實質掩膜和肺部CT序列圖進行點乘處理，獲取肺實質區(qū)域圖像，并對其中的潛在血管區(qū)域進行增強處理，獲得肺部血管區(qū)域；

利用第一3D?U-net網(wǎng)絡從所述肺部CT序列圖中分割出候選肺結節(jié)區(qū)域；

判斷所述肺部血管區(qū)域和候選肺結節(jié)區(qū)域是否存在交集，若是，則利用第二3D?U-net網(wǎng)絡對所述肺部血管區(qū)域和候選肺結節(jié)區(qū)域的交集部分進行分割，對分割后的肺部血管區(qū)域和候選肺結節(jié)區(qū)域進行三維重建顯示，若否，則直接進行所述肺部血管區(qū)域和候選肺結節(jié)區(qū)域的三維重建顯示，進行所述三維重建顯示時，以不同顏色渲染所述肺部血管區(qū)域和候選肺結節(jié)區(qū)域，從而清晰實現(xiàn)對肺部血管與結節(jié)位置關系的顯示。

進一步地，對所述血管區(qū)域進行增強處理具體包括：

以不同尺度的高斯濾波核對所述肺實質區(qū)域圖像進行高斯濾波，獲得多尺度圖像集合；