[發(fā)明專利]基于醫(yī)學(xué)圖像的消融區(qū)域確定方法、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111609774.0
• 申請(qǐng)日: 2021-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114299009A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈澤宇;夏良道;黃寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州佳量醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/136;G06T7/187
• 代理公司: 蘇州謹(jǐn)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 許冬瑩

本申請(qǐng)公開(kāi)一種基于醫(yī)學(xué)圖像的消融區(qū)域確定方法、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。其通過(guò)獲取對(duì)目標(biāo)區(qū)域病灶組織進(jìn)行消融前的術(shù)前影像、和進(jìn)行消融后的術(shù)后影像；對(duì)術(shù)前影像和術(shù)后影像進(jìn)行配準(zhǔn)及三維建模，得到三維術(shù)前影像和三維術(shù)后影像；基于三維術(shù)前影像和三維術(shù)后影像上各個(gè)體素的體素差值，對(duì)各個(gè)體素進(jìn)行區(qū)域聚合，得到至少一個(gè)聚合區(qū)域；在顯示界面顯示聚合區(qū)域，以供操作者確定聚合區(qū)域是否為消融區(qū)域；在操作者確定聚合區(qū)域?yàn)橄趨^(qū)域的情況下，按照預(yù)設(shè)顯示方式顯示消融區(qū)域；可以解決機(jī)器識(shí)別消融區(qū)域時(shí)識(shí)別結(jié)果可能不準(zhǔn)確的問(wèn)題；可以提高消融區(qū)域識(shí)別的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于醫(yī)學(xué)圖像的消融區(qū)域確定方法、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

熱消融術(shù)(Thermal Ablation Therapy)是利用熱效應(yīng)引起病變組織凝固、壞死或汽化、炭化而達(dá)到消融滅活治療目的的技術(shù)。熱消融術(shù)包括激光、高頻電刀、氬等離子體凝固及微波治療、射頻治療等。以熱消融術(shù)中的激光間質(zhì)熱療(Laser Interstitial ThermalTherapy，簡(jiǎn)稱LITT)技術(shù)為例，該LITT是一種針對(duì)多種顱內(nèi)病變的新型微創(chuàng)技術(shù)，已被用于治療顱內(nèi)深部、較難以切除的顱內(nèi)病變，如腫瘤、放射性壞死、腦內(nèi)或深部核和白質(zhì)的癲癇病灶等。該技術(shù)使用激光尖端探針插入腦部病變的內(nèi)部，通過(guò)加熱周圍組織來(lái)產(chǎn)生可控的熱損傷。術(shù)中實(shí)時(shí)磁共振成像(MRI)測(cè)溫允許對(duì)消融區(qū)域進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，并且消融可隨時(shí)停止。

為確保熱消融治療的有效性，還需要依賴現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)對(duì)治療后病灶組織的消融情況進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，而圖像識(shí)別技術(shù)在激光消融治療的術(shù)后療效評(píng)估中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。如何快速、精準(zhǔn)的識(shí)別出術(shù)后消融區(qū)域是進(jìn)行術(shù)后評(píng)估的重要前提。現(xiàn)階段，已有的消融區(qū)域識(shí)別方法主要包含深度學(xué)習(xí)和人工勾畫(huà)。其中：①，深度學(xué)習(xí)是將術(shù)前影像和術(shù)后影像輸入深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行消融區(qū)域的識(shí)別。其中，深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型是使用數(shù)據(jù)集預(yù)先訓(xùn)練得到的。數(shù)據(jù)集包括樣本術(shù)前影像、該樣本術(shù)前影像對(duì)應(yīng)的樣本術(shù)后影像、以及標(biāo)注出的該樣本術(shù)后影像中消融區(qū)域。但是深度學(xué)習(xí)的缺陷在于需要大量樣本來(lái)進(jìn)行訓(xùn)練才能達(dá)到較好的泛化。然而，目前某些部位(比如：腦部)的數(shù)據(jù)集數(shù)量可能較少，此時(shí)，深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練過(guò)程缺乏足夠的數(shù)據(jù)集來(lái)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。再者，基于深度學(xué)習(xí)的圖像識(shí)別技術(shù)并不能快速且精準(zhǔn)的將消融區(qū)域識(shí)別出，如遇到偽影、噪點(diǎn)等，該識(shí)別方法仍較難取得理想的效果。②，人工勾畫(huà)的消融區(qū)域識(shí)別方法所花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，且高度依賴于工作者的臨床經(jīng)驗(yàn)，具有一定的局限性。③，此外，針對(duì)多腫瘤需要使用多根光纖在多處進(jìn)行消融的情況，目前尚無(wú)一種有效的識(shí)別方法能做到對(duì)多腫瘤區(qū)域或是多消融區(qū)域的一次性快速而精準(zhǔn)的識(shí)別。

現(xiàn)有的消融區(qū)域識(shí)別方法在快速性和精準(zhǔn)性方面有較大欠缺，無(wú)法滿足實(shí)際需求，因此如何快速、準(zhǔn)確的識(shí)別出消融區(qū)域是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問(wèn)題包括機(jī)器識(shí)別消融區(qū)域時(shí)識(shí)別結(jié)果可能不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于醫(yī)學(xué)圖像的消融區(qū)域確定方法，所述方法包括：

獲取對(duì)目標(biāo)區(qū)域病灶組織進(jìn)行消融前的術(shù)前影像、和進(jìn)行消融后的術(shù)后影像；

對(duì)所述術(shù)前影像和所述術(shù)后影像進(jìn)行配準(zhǔn)及三維建模，得到三維術(shù)前影像和三維術(shù)后影像；

基于所述三維術(shù)前影像和所述三維術(shù)后影像上各個(gè)體素的體素差值，對(duì)各個(gè)體素進(jìn)行區(qū)域聚合，得到至少一個(gè)聚合區(qū)域；

在顯示界面顯示所述聚合區(qū)域，以供操作者確定所述聚合區(qū)域是否為消融區(qū)域；

在操作者確定所述聚合區(qū)域?yàn)橄趨^(qū)域的情況下，按照預(yù)設(shè)顯示方式顯示所述消融區(qū)域。

可選地，所述基于所述三維術(shù)前影像和所述三維術(shù)后影像上各個(gè)體素的體素差值，對(duì)各個(gè)體素進(jìn)行區(qū)域聚合，得到至少一個(gè)聚合區(qū)域，包括：

計(jì)算所述三維術(shù)前影像和所述三維術(shù)后影像上各個(gè)體素的體素差值；