[發明專利]一種基于CT的單個椎體的分割方法、系統及介質

在審

• 申請號: 202110832586.8
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113470004A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 肖建如;孟子堯;趙義成;盛斌;呂天予;周振華;馬科威;劉鐵龍;矯健
• 申請（專利權）人: 上海嘉奧信息科技發展有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種基于CT的單個椎體的分割方法，包括如下步驟：步驟1：從3D椎體圖像塊中分割體素，對體素進行二分類，判斷體素椎體實例類型；步驟2：對3D椎體中的一個椎體實例進行分割；步驟3：利用識別子網絡預測被檢測到的椎體的解剖標記；步驟4：利用完整分類自網絡區分完全可見的椎體和部分可見的椎體；步驟5：遵循特定的分割順序對椎體進行分割。本發明提供的一種基于CT的單個椎體的分割方法、系統及介質解決了椎體分割和識別問題以及多尺度問題，可以用于任何的成像方式、任何視角、任何數量和類型的可見椎體，達到了快速、靈活、準確分割和識別的效果。

技術領域

本發明涉及單個椎體分割的技術領域，具體地，涉及一種基于CT的單個椎體的分割方法、系統及介質。

背景技術

脊椎也被稱為脊柱，是形成人體上部中心負重軸的骨骼結構。脊柱圖像有著多種醫學影像學模式，其中X光片、CT、MRI和PET等多種圖像被用于評估脊柱解剖和診斷脊柱病理。其中，CT是當代使用最廣泛的掃描技術，是評估椎骨的三維形態的空間上最精確的方式。脊椎分割是大多數后續脊柱圖像分析和建模任務的基本步驟。

針對上述中的相關技術，發明人認為存在有椎體分割和識別問題以及多尺度問題，因此，需要提出一種技術方案以改善上述技術問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種一種基于CT的單個椎體的分割方法、系統及介質。

根據本發明提供的一種基于CT的單個椎體的分割方法，包括如下步驟：

步驟1：從3D椎體圖像塊中分割體素，對體素進行二分類，判斷體素椎體實例類型；

步驟2：對3D椎體中的一個椎體實例進行分割；

步驟3：利用識別子網絡預測被檢測到的椎體的解剖標記；

步驟4：利用完整分類自網絡區分完全可見的椎體和部分可見的椎體；

步驟5：遵循特定的分割順序對椎體進行分割。

優選地，所述步驟1利用分割網絡從3D錐體圖像塊中分割體素，對所有的體素進行二分類，判斷該體素的錐體實例；分割網絡是由一個全卷積網絡FCN組成；分割網絡的架構是由U-net網絡架構組成，在所有卷積層之前使用濾波器和批量歸一化處理。

優選地，所述步驟2確保分割網絡在對3D錐體圖像進行分割時，對一個錐體實例進行分割。

優選地，所述步驟5遵循自頂向下或自底向上的方案，錐體分割的順序按照從上到下或從下到上的順序；在分割過程中從實例記憶模塊找到屬于當前分割塊中的椎體。

本發明還提供一種基于CT的單個椎體的分割系統，包括如下模塊：

模塊M1：從3D椎體圖像塊中分割體素，對體素進行二分類，判斷體素椎體實例類型；

模塊M2：對3D椎體中的一個椎體實例進行分割；

模塊M3：利用識別子網絡預測被檢測到的椎體的解剖標記；

模塊M4：利用完整分類自網絡區分完全可見的椎體和部分可見的椎體；

模塊M5：遵循特定的分割順序對椎體進行分割。

優選地，所述模塊M1利用分割網絡從3D錐體圖像塊中分割體素，對所有的體素進行二分類，判斷該體素的錐體實例；分割網絡是由一個全卷積網絡FCN組成；分割網絡的架構是由U-net網絡架構組成，在所有卷積層之前使用濾波器和批量歸一化處理。

優選地，所述模塊M2確保分割網絡在對3D錐體圖像進行分割時，對一個錐體實例進行分割。