心脏电影成像量化方法、呼气末期图像确定方法及装置制造方法及图纸

技术编号:15504736 阅读:76 留言:0更新日期:2017-06-04 00:36
本发明专利技术提供了一种心脏电影成像量化方法、呼气末期图像确定方法及装置,涉及心脏成像技术领域,该心脏电影成像量化方法包括:从心脏电影成像所得的每层图像中,基于图像分割算法和图形拟合算法,获取呼气末期阶段每层的ED图像和ES图像对应的心室内膜轮廓;根据每层的上述ED图像和上述ES图像对应的心室内膜轮廓,确定心脏电影成像对应心室的量化参数,上述量化参数至少包括以下之一:每层的心室容积、心室的体积、心室的每搏输出量和心室的射血分数。本发明专利技术可以实现心脏功能参数的快速确定,降低了人工干预度,有效的减少了处理图像所需流程和时间,进而提高了心室参数的量化效率。

Cardiac cine imaging quantization method and expiration end image determination method and apparatus

The invention provides a cardiac cine imaging quantitative method, method and apparatus for determination of end expiratory images, relates to the technical field of cardiac imaging, including the cardiac cine imaging quantitative method: from each layer of the film image of the heart imaging, image segmentation algorithm and graph fitting algorithm based on contour ventricular endocardial ED images are acquired and the corresponding ES images end expiratory phase of each layer; according to the outline of ventricular endocardial ED image and the ES image corresponding to each layer, determine the quantization parameters corresponding to the ventricular cardiac cine, the quantization parameter includes at least one of the following: each layer of the ventricular volume, ventricular volume, ventricular stroke volume and ventricular ejection ejection fraction. The invention can realize rapid determination of cardiac functional parameters, reduce manual interference, effectively reduce the process and time needed to process images, and thereby improve the quantization efficiency of ventricular parameters.

【技术实现步骤摘要】
心脏电影成像量化方法、呼气末期图像确定方法及装置
本专利技术涉及心脏成像
,具体而言,涉及一种心脏电影成像量化方法、呼气末期图像确定方法及装置。
技术介绍
心脏实时电影成像无需稳定心电信号触发和受试者屏气配合,在心脏功能测量方面具有良好的应用前景。但是受试者自由呼吸会引起各图像层面的空间位置错配,导致心脏体积测量出现明显偏差。现有技术通常需要手动翻阅每个层面的所有图像,人工确定呼气末期阶段,并依据心室的变化选定用于心脏功能分析的心脏舒张末期(ED,End-Diastolic)和心脏收缩末期(ES,End-Systolic)图像,而后导入传统分析软件,再手动勾勒心室内膜轮廓,进而获取心脏功能数值。上述现有技术依赖人工干预,流程繁琐耗时,严重影响了实时电影成像的临床实用性。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术实施例的目的在于提供一种心脏电影成像量化方法、呼气末期图像确定方法及装置,以提高临床使用效率和价值。第一方面,本专利技术实施例提供了一种心脏电影成像的量化方法,包括:从心脏电影成像所得的每层图像中,基于图像分割算法和图形拟合算法,获取呼气末期阶段每层的ED图像和ES图像对应的心室内膜轮廓;根据每层的所述ED图像和所述ES图像对应的心室内膜轮廓,确定所述心脏电影成像对应心室的量化参数,所述量化参数至少包括以下之一:每层的心室容积、所述心室的体积、所述心室的每搏输出量和所述心室的射血分数。进一步地,从心脏电影成像所得的每层图像中,基于图像分割算法和图形拟合算法,获取呼气末期阶段每层的ED图像和ES图像对应的心室内膜轮廓包括:对心脏电影成像的每层图像分别进行下述操作:基于图像分割算法和图形拟合算法,获取当前层中每幅图像的心室内膜轮廓和所述心室内膜轮廓的心室质心;基于所述心脏电影成像对应受试者的心率确定一个心动周期内包含的图像数目;按照时序连续的方式,将所述当前层图像划分为多个图像集单元;每个所述图像集单元中的图像个数为所述图像数目;根据各个所述图像集单元内图像的心室质心运动位移趋势,确定呼气末期阶段对应的所述图像集单元;根据呼气末期阶段对应的所述图像集单元中各个图像的心室内膜轮廓的大小,确定呼气末期阶段所述当前层的ED图像和ES图像。进一步地,基于分割算法和图形拟合算法,获取当前层中每幅图像的心室内膜轮廓和心室质心包括:对于当前层中的每幅图像,分别从当前图像选定的种子点开始,按照K均值聚类分割算法和椭圆拟合算法获取所述当前图像的心室内膜轮廓和所述心室内膜轮廓的心室质心。进一步地,根据各个所述图像集单元内图像的心室质心运动位移趋势,确定呼气末期阶段对应的所述图像集单元包括:依次统计各个所述图像集单元中各个图像的心室质心,沿所述受试者头-脚方向上的运动位移信号;应用低通滤波器从所述运动位移信号中提取出各个所述图像集单元的呼吸运动信号;将最靠近所述受试者头部方向的所述呼吸运动信号对应的图像集单元,确定为呼气末期阶段对应的所述图像集单元。进一步地,根据呼气末期阶段对应的所述图像集单元中各个图像的心室内膜轮廓的大小,确定呼气末期阶段所述当前层的ED图像和ES图像包括:获取呼气末期阶段对应的所述图像集单元中各个图像的心室内膜轮廓的面积;将最大面积对应的图像确定为呼气末期阶段所述当前层的ED图像,将最小面积对应的图像确定为呼气末期阶段所述当前层的ES图像。进一步地,根据每层的所述ED图像和所述ES图像对应的心室内膜轮廓,确定所述心脏电影成像对应心室的量化参数包括:获取每层的所述ED图像和所述ES图像对应的心室内膜轮廓的心室面积;将每层的所述ED图像和所述ES图像的心室面积与层厚相乘,得到每层的心室容积;将所述ED图像和所述ES图像相位下每层的所述心室容积相加,得到所述心室的心脏舒张末期体积EDV和心脏收缩末期体积ESV;计算所述心室的每搏输出量SV=EDV-ESV;计算所述心室的射血分数EF=SV/EDV。第二方面,本专利技术实施例还提供一种心脏电影成像中呼气末期图像的确定方法,包括:基于图像分割算法和图形拟合算法,获取当前层中每幅图像的心室内膜轮廓和所述心室内膜轮廓的心室质心,其中,所述当前层为心脏电影成像中的任意一个成像层面;基于所述心脏电影成像对应受试者的心率确定一个心动周期内包含的图像数目;按照时序连续的方式,将所述当前层图像划分为多个图像集单元;每个所述图像集单元中的图像个数为所述图像数目;根据各个所述图像集单元内图像的心室质心运动位移趋势,确定呼气末期阶段对应的所述图像集单元。进一步地,基于分割算法和图形拟合算法,获取当前层中每幅图像的心室内膜轮廓和所述心室内膜轮廓的心室质心包括:对于当前层中的每幅图像,分别从当前图像选定的种子点开始,按照K均值聚类分割算法和椭圆拟合算法获取所述当前图像的心室内膜轮廓和所述心室内膜轮廓的心室质心。进一步地,根据各个所述图像集单元内图像的心室质心运动位移趋势,确定呼气末期阶段对应的所述图像集单元包括:依次统计各个所述图像集单元中各个图像的心室质心,沿所述受试者头-脚方向上的运动位移信号;应用低通滤波器从所述运动位移信号中提取出各个所述图像集单元的呼吸运动信号;将最靠近所述受试者头部方向的所述呼吸运动信号对应的图像集单元,确定为呼气末期阶段对应的所述图像集单元。进一步地,还包括:根据呼气末期阶段对应的所述图像集单元中各个图像的心室内膜轮廓的大小,确定呼气末期阶段所述当前层的ED图像和ES图像。进一步地,根据呼气末期阶段对应的所述图像集单元中各个图像的心室内膜轮廓的大小,确定呼气末期阶段所述当前层的ED图像和ES图像包括:获取呼气末期阶段对应的所述图像集单元中各个图像的心室内膜轮廓的面积;将最大面积对应的图像确定为呼气末期阶段所述当前层的ED图像,将最小面积对应的图像确定为呼气末期阶段所述当前层的ES图像。第三方面,本专利技术实施例还提供一种心脏电影成像的量化装置,包括:心室内膜轮廓获取模块,用于从心脏电影成像所得的每层图像中,基于图像分割算法和图形拟合算法,获取呼气末期阶段每层的ED图像和ES图像对应的心室内膜轮廓;量化参数确定模块,用于根据每层的所述ED图像和所述ES图像对应的心室内膜轮廓,确定所述心脏电影成像对应心室的量化参数,所述量化参数至少包括以下之一:每层的心室容积、所述心室的体积、所述心室的每搏输出量和所述心室的射血分数。进一步地,心室内膜轮廓获取模块还用于对心脏电影成像的每层图像分别进行下述操作:基于图像分割算法和图形拟合算法,获取当前层中每幅图像的心室内膜轮廓和所述心室内膜轮廓的心室质心;基于所述心脏电影成像对应受试者的心率确定一个心动周期内包含的图像数目;按照时序连续的方式,将所述当前层图像划分为多个图像集单元;每个所述图像集单元中的图像个数为所述图像数目;根据各个所述图像集单元内图像的心室质心运动位移趋势,确定呼气末期阶段对应的所述图像集单元;根据呼气末期阶段对应的所述图像集单元中各个图像的心室内膜轮廓的大小,确定呼气末期阶段所述当前层的ED图像和ES图像。第四方面,本专利技术实施例还提供一种心脏电影成像中呼气末期图像的确定装置,包括:心室特征获取模块,用于基于图像分割算法和图形拟合算法,获取当前层中每幅图像的心室内膜轮廓和所述心室内膜轮廓的心室质心,其中,所述当前层本文档来自技高网...
心脏电影成像量化方法、呼气末期图像确定方法及装置

【技术保护点】
一种心脏电影成像的量化方法,其特征在于,包括:从心脏电影成像所得的每层图像中,基于图像分割算法和图形拟合算法,获取呼气末期阶段每层的ED图像和ES图像对应的心室内膜轮廓;根据每层的所述ED图像和所述ES图像对应的心室内膜轮廓,确定所述心脏电影成像对应心室的量化参数,所述量化参数至少包括以下之一:每层的心室容积、所述心室的体积、所述心室的每搏输出量和所述心室的射血分数。

【技术特征摘要】
1.一种心脏电影成像的量化方法,其特征在于,包括:从心脏电影成像所得的每层图像中,基于图像分割算法和图形拟合算法,获取呼气末期阶段每层的ED图像和ES图像对应的心室内膜轮廓;根据每层的所述ED图像和所述ES图像对应的心室内膜轮廓,确定所述心脏电影成像对应心室的量化参数,所述量化参数至少包括以下之一:每层的心室容积、所述心室的体积、所述心室的每搏输出量和所述心室的射血分数。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,从心脏电影成像所得的每层图像中,基于图像分割算法和图形拟合算法,获取呼气末期阶段每层的ED图像和ES图像对应的心室内膜轮廓包括:对心脏电影成像的每层图像分别进行下述操作:基于图像分割算法和图形拟合算法,获取当前层中每幅图像的心室内膜轮廓和所述心室内膜轮廓的心室质心;基于所述心脏电影成像对应受试者的心率确定一个心动周期内包含的图像数目;按照时序连续的方式,将所述当前层图像划分为多个图像集单元;每个所述图像集单元中的图像个数为所述图像数目;根据各个所述图像集单元内图像的心室质心运动位移趋势,确定呼气末期阶段对应的所述图像集单元;根据呼气末期阶段对应的所述图像集单元中各个图像的心室内膜轮廓的大小,确定呼气末期阶段所述当前层的ED图像和ES图像。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于分割算法和图形拟合算法,获取当前层中每幅图像的心室内膜轮廓和所述心室内膜轮廓的心室质心包括:对于当前层中的每幅图像,分别从当前图像选定的种子点开始,按照K均值聚类分割算法和椭圆拟合算法获取所述当前图像的心室内膜轮廓和所述心室内膜轮廓的心室质心。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据各个所述图像集单元内图像的心室质心运动位移趋势,确定呼气末期阶段对应的所述图像集单元包括:依次统计各个所述图像集单元中各个图像的心室质心,沿所述受试者头-脚方向上的运动位移信号;应用低通滤波器从所述运动位移信号中提取出各个所述图像集单元的呼吸运动信号;将最靠近所述受试者头部方向的所述呼吸运动信号对应的图像集单元,确定为呼气末期阶段对应的所述图像集单元。5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据呼气末期阶段对应的所述图像集单元中各个图像的心室内膜轮廓的大小,确定呼气末期阶段所述当前层的ED图像和ES图像包括:获取呼气末期阶段对应的所述图像集单元中各个图像的心室内膜轮廓的面积;将最大面积对应的图像确定为呼气末期阶段所述当前层的ED图像,将最小面积对应的图像确定为呼气末期阶段所述当前层的ES图像。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,根据每层的所述ED图像和所述ES图像对应的心室内膜轮廓,确定所述心脏电影成像对应心室的量化参数包括:获取每层的所述ED图像和所述ES图像对应的心室内膜轮廓的心室面积;将每层的所述ED图像和所述ES图像的心室面积与层厚相乘,得到每层的心室容积;将所述ED图像和所述ES图像相位下每层的所述心室容积相加,得到所述心室的心脏舒张末期体积EDV和心脏收缩末期体积ESV;计算所述心室的每搏输出量SV=EDV-ESV;计算所述心室的射血分数EF=SV/EDV。7.一种心脏电影成像中呼气末期图像的确定方法,其特征在于,包括:基于图像分割算法和图形拟合算法,获取当前层中每幅图像的心室内膜轮廓和所述心室内膜轮廓的心室质心,其中,所述当前层为心脏电影成像中的任意一个成像层面;基于所述心脏电影成像对应受试者的心率确定一个心动周期内包含的图像数目;按照时序连续的方式,将所述当前层图像划分为多个图像集单元;每个所述图像集单元中的图像个数为所述图像数目;根据各个所述图像集单元内图像的心室质心运动位移趋势,确定呼气末期...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴垠赵静郑海荣刘新
申请(专利权)人:深圳先进技术研究院
类型:发明
国别省市:广东,44

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