[發明專利]一種基于平掃CT圖像的主動脈夾層分割方法和裝置

有效

• 申請號: 202011442642.9
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112561871B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 王怡寧;易妍;郭玉博;徐橙;金征宇;王成;李秀麗;俞益洲
• 申請（專利權）人: 中國醫學科學院北京協和醫院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/62;G06K9/62
• 代理公司: 北京慧尚知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11743
• 代理人: 鄭德龍;張博蓉

本發明公開了一種基于平掃CT圖像的主動脈夾層分割方法和裝置，該方法包括以下步驟：從原始平掃CT圖像中提取出主動脈圖像；對主動脈圖像進行徑向切片處理，得到多層徑向切片圖像；根據每一層徑向切片圖像的不同區域的Hu值差異和面積來確定夾層區域，和/或，根據每一層徑向切片圖像的主動脈長徑來確定夾層區域；以及當至少連續9層徑向切片圖像存在夾層區域時，將至少連續9層徑向切片圖像的每一張中的夾層區域分割出來并合并為主動脈夾層圖像。本發明基于更安全的平掃CT圖像對主動脈夾層進行自動分割，可降低患者的相關費用支出，且有利于推廣實施，整個過程不需要人工參與，能夠極大地提高臨床診斷的準確性和效率。

技術領域

本發明涉及醫學圖像分割技術領域，更具體地，特別是指一種基于平掃CT圖像的主動脈夾層分割方法和裝置。

背景技術

主動脈夾層是威脅生命的心血管疾病，其早期診斷和治療至關重要。典型患者可能會出現突然發作的胸痛等癥狀，但其起病時的癥狀多樣，臨床上易漏診或誤診。

CT血管造影檢查(CTA)可以準確識別移位的內膜片，其診斷主動脈夾層的敏感性及特異性接近100％，但由于CTA所需使用的含碘對比劑具有致敏性和腎毒性，因而CTA的臨床實施在一些情況下可能受到限制。平掃CT檢查費用相對較低且易于實施，雖然鈣化內膜片的內移和管腔內線樣征象有助于預警主動脈夾層的發生，但人工判讀平掃CT圖像上的主動脈夾層征象準確性仍然有限。

醫學圖像分割是定量分析、三維可視化、圖像引導手術、放療計劃和治療評估等臨床應用的重要基礎步驟。隨著計算機技術的不斷發展，相關分割算法逐漸成為本領域的關注熱點。如果能夠基于平掃CT圖像數據自動計算并獲取更多主動脈夾層的信息，將極大提高主動脈夾層臨床診斷效率。

針對上述現有技術的缺陷，本領域亟待需要一種基于平掃CT圖像的主動脈夾層分割方案。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提出一種基于平掃CT圖像的主動脈夾層分割方法和裝置，能夠解決上述現有技術無法實現基于平掃CT圖像自動分割主動脈夾層等問題。

基于上述目的，本發明實施例的一方面提供了一種基于平掃CT圖像的主動脈夾層分割方法，包括以下步驟：

步驟1、從原始平掃CT圖像中提取出主動脈圖像；

步驟2、對所述主動脈圖像進行徑向切片處理，得到多層徑向切片圖像；

步驟3、根據每一層徑向切片圖像的不同區域的Hu值差異和面積來確定夾層區域，和/或，根據每一層徑向切片圖像的主動脈長徑來確定夾層區域；以及

步驟4、當至少連續9層徑向切片圖像存在所述夾層區域時，將所述至少連續9層徑向切片圖像的每一張中的所述夾層區域分割出來并合并為主動脈夾層圖像。

在一些實施方式中，所述步驟1進一步包括：

步驟11、對所述原始平掃CT圖像進行預處理，得到預處理圖像數據；

步驟12、使用U-Net網絡對所述預處理圖像數據進行圖像分割以得到與其對應的主動脈Mask圖像；以及

步驟13、根據所述主動脈Mask圖像提取出所述主動脈圖像。

在一些實施方式中，在所述步驟11中，使用以下標準化公式對所述原始平掃CT圖像進行預處理：

其中，μ為均值，σ為方差，b為偏移，g為縮放參數。

在一些實施方式中，在所述步驟2之后且所述步驟3之前，所述方法還包括：

去除所述徑向切片圖像中的鈣化區域和線樣征象。

在一些實施方式中，去除所述徑向切片圖像中的鈣化區域和線樣征象進一步包括：