[發明專利]大腦皮層表面重建方法和可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202210218623.0
• 申請日: 2022-03-03
• 公開（公告）號: CN114581628B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 王偉偉;張維;胡清宇
• 申請（專利權）人: 北京銀河方圓科技有限公司;北京優腦銀河科技有限公司
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06V10/26;G06V10/80;G06V10/82;G06N3/0464
• 代理公司: 北京畢科銳森知識產權代理事務所(普通合伙) 11877
• 代理人: 王家毅;王璐璐

本發明公開了一種大腦皮層表面重建方法和可讀存儲介質，屬于醫學圖像處理領域。該大腦皮層表面重建方法包括以下步驟：將醫學影像圖像進行數據預處理，以獲得標準化圖像；將該標準化圖像輸入分割模型中分割與灰質相鄰的大腦解剖結構，以獲得區分后的大腦解剖結構分割圖像；將區分后的大腦解剖結構分割圖像和該標準化圖像輸入表面水平集預測模型，獲得大腦解剖結構與灰質之間的分界面的水平集表示圖像；將大腦解剖結構與灰質之間的分界面的水平集表示圖像輸入拓撲修復模塊和多邊形網格表示重建模塊，以獲得大腦解剖結構與灰質之間的分界面的多邊形網格表示。

技術領域

本發明涉及醫學圖像處理領域，特別涉及一種大腦皮層表面重建方法和可讀存儲介質。

背景技術

近年來，由于基于磁共振成像(MRI)的大腦皮層表面重建技術有助于神經科學的研究和神經退行性疾病的臨床診斷，使得使用重建后的大腦皮層表面可以完成大腦皮層分析的可視化和皮層形態測量，還可以在功能性磁共振成像應用中能夠實現基于皮層表面的分析方法，例如腦功能性網絡的分析方法等等。

而現有大腦皮層表面重建技術雖然能夠重建出較為可靠的大腦皮層表面，但是為了使重建的大腦皮層表面能夠達到較高精度，需要進行大量的計算，使得它的處理時間高達數個小時。此外，對于一些特殊情況(例如腦卒中病人或腫瘤病人等)，由于重建流程中的分割圖像中得到的圖像具有大量的拓撲缺陷，而導致無法完成表面重建。

因此，確有必要提供一種新的大腦皮層表面重建方法和可讀存儲介質。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面，本發明提供了一種大腦皮層表面重建方法和可讀存儲介質，能夠至少部分地實現通過表面水平集預測模型快速地完成將輸入的圖像轉換為水平集表示圖像作為輸出的變換，從而減少了大腦皮層表面重建過程中的大量計算，由此縮短了大腦皮層表面重建流程的處理時間，從而實現在科研和臨床上的快速應用。所述技術方法如下：

根據本發明的一個方面，提供了一種大腦皮層表面重建方法，所述大腦皮層表面重建方法包括以下步驟：

步驟S1將醫學影像圖像進行數據預處理，以獲得標準化圖像；

步驟S2將所述標準化圖像輸入分割模型中分割與灰質相鄰的大腦解剖結構，以獲得區分后的大腦解剖結構分割圖像；

步驟S3將區分后的大腦解剖結構分割圖像和所述標準化圖像輸入表面水平集預測模型，獲得大腦解剖結構與灰質之間的分界面的水平集表示圖像；

步驟S4將大腦解剖結構與灰質之間的分界面的水平集表示圖像輸入拓撲修復模塊和多邊形網格表示重建模塊，以獲得大腦解剖結構與灰質之間的分界面的多邊形網格表示。

根據本發明的另一方面，提供了一種可存儲介質，其中，所述可讀存儲介質上存儲程序或指令，所述程序或指令被處理器執行時以執行上述的大腦皮層表面重建方法。

根據本發明實施例的大腦皮層表面重建方法和可讀存儲介質具有以下優點中的至少一個：

(1)本發明提供的大腦皮層表面重建方法和可讀存儲介質能夠通過表面水平集預測模型快速地完成將輸入圖像轉換為大腦皮層表面水平集表示圖像輸出，從而減少了大腦皮層表面重建過程中的大量計算，由此縮短了大腦皮層表面重建流程的處理時間，從而實現在科研和臨床上的快速應用；

(2)本發明提供的大腦皮層表面重建方法和可讀存儲介質由于為基于水平集表示圖像進行拓撲修復，使得大大提高了大腦皮層表面重建的速度；

(3)本發明提供的大腦皮層表面重建方法和可讀存儲介質通過表面水平集預測模型的設計提升了大腦皮層表面重建的泛化性能，對于一些特殊情況(例如腦卒中病人或腫瘤病人等)也能夠完成大腦皮層表面的重建；