[發明專利]一種基于遷移學習的醫學圖像分割與顯示方法

在審

• 申請號: 202011324115.8
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112669256A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 賈廣;李檀平;張向淮;郝嘉雪;黃旭楠;高敬龍;張小玲;湯敏;譚麗娜;苗啟廣;張藝飛;梁小鳳;王澤;張昱
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/10;G06T7/136;G06T7/30
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發明公開了一種基于遷移學習的醫學圖像分割與顯示方法，包括：獲取顱內血管部位的亮血圖像組、黑血圖像組和增強黑血圖像組；對每一個亮血圖像以對應的增強黑血圖像為基準利用基于互信息和圖像金字塔的配準方法進行配準，得到配準后亮血圖像組；利用配準后亮血圖像組對增強黑血圖像組中的增強黑血圖像進行流空偽影消除操作，得到偽影消除增強黑血圖像組；將偽影消除增強黑血圖像組和黑血圖像組中對應圖像相減，得到K個造影增強圖；利用配準后亮血圖像組，采用遷移學習方法建立血液三維模型；利用配準后亮血圖像組建立血液邊界擴展的血管三維模型；本發明的方法可以輔助醫生直觀進行病灶判斷。

技術領域

本發明屬于圖像處理領域，具體涉及一種基于遷移學習的醫學圖像分割與顯示方法。

背景技術

據最新的醫療數據顯示，血管類疾病已嚴重影響當代人的生命健康，成為致死率較高的疾病之一。比如動脈粥樣硬化、炎癥性血管疾病、血管真性腫瘤性疾病等等。血管類疾病中常見的誘因是血管狹窄、堵塞、破裂，以及斑塊等等。目前臨床上對于血管病變程度與血管狹窄化程度的評估，通常使用基于管腔成像的方法，如數字減影血管造影術(Digital Subtraction Angiography,DSA)、CT血管成像(Computed TomographyAngiography,CTA)、磁共振血管成像(Magnetic Resonance Angiography,MRA)以及高分辨率磁共振血管成像(High-Resolution Magnetic Resonance Angiography,HRMRA)等。

其中，磁共振血管成像技術(MRA或HRMRA)作為一種對患者無創的成像方法，可以清晰地檢測到血管壁結構并進行分析，掃描得到的磁共振圖像對于軟組織的分辨率高，沒有骨偽影，圖像質量好，且能夠使用多種序列掃描得到具有不同成像特點的組織結構，在血管的顯示上具有明顯的優越性。

由于磁共振血管成像技術得到的亮血序列、黑血序列對應的圖像均為二維圖像，在臨床上，醫生需要憑借經驗結合兩種圖像的信息，來獲得血管的綜合情況，以進行血管病變分析。但二維圖像具有局限性，不利于簡便快速地獲得血管的真實信息。

發明內容

為了在臨床應用上，簡便快速地獲得血管的真實信息，以進行血管病變分析。本發明實施例提供了一種基于遷移學習的醫學圖像分割與顯示方法。包括：

獲取顱內血管部位的亮血圖像組、黑血圖像組和增強黑血圖像組；其中，所述亮血圖像組、所述黑血圖像組、所述增強黑血圖像組分別包括K個亮血圖像、黑血圖像和增強黑血圖像；所述亮血圖像組、所述黑血圖像組、所述增強黑血圖像組中的圖像一一對應；K為大于2的自然數；

針對所述亮血圖像組中每一個亮血圖像，以所述增強黑血圖像組中對應的增強黑血圖像為基準，利用基于互信息和圖像金字塔的配準方法進行圖像配準，得到包括K個配準后亮血圖像的配準后亮血圖像組；

利用所述配準后亮血圖像組，對所述增強黑血圖像組中的增強黑血圖像進行流空偽影消除操作，得到包括K個目標增強黑血圖像的偽影消除增強黑血圖像組；

將所述偽影消除增強黑血圖像組和所述黑血圖像組中對應圖像相減，得到K個造影增強圖；

利用所述配準后亮血圖像組，采用遷移學習方法建立血液三維模型；

利用所述配準后亮血圖像組建立血液邊界擴展的血管三維模型；

利用所述K個造影增強圖建立造影增強三維模型；

基于所述血液三維模型、所述血管三維模型、所述造影增強三維模型，得到顱內血管增強三維模型；

獲取所述顱內血管增強三維模型中各段血管的表征血管狹窄程度的目標參數的數值，并利用各段血管的所述目標參數的數值對所述顱內血管增強三維模型進行標記，得到顱內血管病灶識別模型；

將所述顱內血管病灶識別模型進行顯示。