一种肺组织分割方法、装置，医学图像处理系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种肺组织分割方法，包括：获取受检者目标区域的第一医学图像，第一医学图像包括若干个片层图像，每个片层图像包含多个像素；对第一医学图像的矢状面进行线性增强，并对第一医学图像和经过线性增强的第一图像对应像素的灰度值相加，生成第二医学图像；确定第二医学图像的矢状面皮肤线，并在矢状面皮肤线确定的第二医学图像上确定第二医学图像的横断面皮肤线；获取矢状面皮肤线和横断面皮肤线围成的连通域，并在连通域内获取肺组织的分割结果。本发明专利技术肺组织分割方法可精确获取肺组织的边界区域。同时，本发明专利技术还提出一种肺组织分割装置及采用该肺组织分割装置的医学图像处理系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学图像处理
，尤其涉及医学图像中肺组织的分割方法、装置以及医学图像处理系统。
技术介绍
发射型计算机断层扫描仪(EmissionComputedTomography，ECT)主要包括单光子发射计算机断层扫描(SPECT)和正电子发射型计算机断层扫描(PET)，其中PET作为当今高层次的核医学技术，已成为肿瘤、心、脑疾病诊断的不可缺少的重要方法。磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)可提供成像部位的解剖形态和生理功能信息，在反应解剖形态和生理功能信息方法具有无可比拟的优越性，特别是软组织MR图像呈现更好的对比效果，且无辐射。PET与MR检查的结合具有灵敏度好、准确度高等优点。在PET/MR多模态成像系统中，需要对PET图像进行衰减校正，但是由于MR图像像素值仅与组织中的氢核密度和组织的松弛程度有关，而与电子密度相关的质量衰减系数无关，例如骨骼和空气分别具有最高和最低的正电子衰减系数，在MR图像上却同为低信号，所以基于MR图像的衰减校正比较困难。目前基于MR的衰减校正方法主要分为区域分割方法：把衰减特性不同的组织和器官分成不同的区域，如空气、肺部、脂肪、肌肉和骨骼等，然后再获得分割好的不同区域的511keV下相应组织的衰减系数，进行衰减校正。现有技术中，基于区域分割的方法的精度有待进一步提高，且无法实现多床位磁共振图像中不同组织和器官的分割。鉴于此，有必要对现有医学图像分割方法进行改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提出一种精度高且可实现多床位扫描的医学图像分割方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种肺组织分割方法，包括如下步骤：获取受检者目标区域的第一医学图像，所述第一医学图像包括若干个片层图像，所述每个片层图像包含多个像素；对所述第一医学图像的矢状面进行线性增强，并对所述第一医学图像和经过线性增强的第一图像对应像素的灰度值相加，生成第二医学图像；确定所述第二医学图像的矢状面皮肤线，并在所述矢状面皮肤线确定的第二医学图像上确定所述第二医学图像的横断面皮肤线；获取所述矢状面皮肤线和横断面皮肤线围成的连通域，并在所述连通域内获取肺组织的分割结果。可选地，所述第一医学图像为CT图像或MR图像。可选地，所述第二医学图像的矢状面皮肤线通过如下过程获得：对所述第二医学图像矢状面的每个像素采用设定阈值进行二值化处理；统计经二值化处理后所述第二医学图像矢状面的每个片层所包含连通域的数量；判断每个片层所包含连通域的数量是否小于第一设定阈值，若条件满足，则保留所述连通域；否则，在所包含连通域中仅保留面积最大的一个或多个连通域；根据所述保留的连通域确定所述第二医学图像的矢状面皮肤线。可选地，还包括获取片层图像边界上像素值为1的点，并根据所述像素值为1的点将保留的连通域闭合。可选地，所述第二医学图像的横断面皮肤线通过如下过程确定：获取所述矢状面皮肤线确定的第二医学图像；对所述矢状面皮肤线确定的第二医学图像横断面的每个片层进行二维腐蚀处理，保留面积大于第一设定面积阈值的连通域；对所述保留的面积大于第一设定面积阈值的连通域进行二维膨胀处理，并根据二维膨胀处理后的连通域确定所述第二医学图像的横断面皮肤线。可选地，所述肺组织的分割结果通过如下过程获得：在所述连通域的横断面获取高灰度值连通域的边界像素点；在所述边界像素点围成的连通域内获取横断面分割图像和冠状面分割图像，所述横断面分割图像或所述冠状面分割图像为低灰度值区域；根据所述冠状面分割图像获取中心线；根据所述中心线在所述横断面分割图像和所述冠状面分割图像的位置确定肺组织对应的连通域。可选地，所述中心线通过如下过程获取：计算所述冠状面分割图像每个片层的连通域面积，确定连通域面积最大的片层；在所述连通域面积最大的片层中确定连通域的起始行和终止行；根据所述连通域的起始行和终止行确定中心线。可选地，根据所述中心线在所述横断面分割图像和所述冠状面分割图像的位置确定肺组织对应的连通域的具体步骤为：在所述冠状面分割图像上保留中心线所在行的连通域；在所述横断面分割图像上对所述中心线所在行的连通域进行填充，获取肺组织对应的连通域。根据本专利技术的另一方面，还提出一种肺组织分割装置，包括图像分割模块，该图像分割模块包括：第一医学图像获取单元，用于接收受检者目标区域的第一医学图像，所述第一医学图像包括若干个片层图像，所述每个片层图像包含多个像素；第二医学图像生成单元，用于对所述第一医学图像的矢状面进行线性增强，并对所述第一医学图像和经过线性增强的第一医学图像对应像素的灰度值相加，生成第二医学图像；皮肤线确定单元，用于确定所述第二医学图像的矢状面皮肤线，并在所述矢状面皮肤线确定的第二医学图像上确定所述第二医学图像的横断面皮肤线；分割单元，用于获取所述矢状面皮肤线和横断面皮肤线围成的连通域，并在所述连通域内获取肺组织的分割结果。根据本专利技术的又一方面，还提出一种医学图像处理系统，所述医学图像处理系统包括肺组织分割装置，还包括：MR扫描模块，用于扫描受检者目标区域，并获取所述目标区域对应的第一医学图像；PET扫描模块，用于扫描所述目标区域，并采集所述目标欧区域对应的PET数据；重建模块，用于获取所述肺组织分割装置获取的肺组织分割结果，并为所述分割的肺组织每个像素分配相应衰减系数，生成衰减图，以及根据所述衰减图迭代重建所述PET数据产生PET图像。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：结合磁共振图像在矢状面、横断面等不同切面图像的灰度、位置信息，获取矢状面皮肤线和横断面皮肤线围成的连通域，实现医学图像灰度值相似的背景区域和肺部、骨骼等成像组织的有效区分，避免背景区域对肺部分割结果的影响；在矢状面皮肤线和横断面皮肤线围成的连通域横断面内分割获取高灰度值区域，获取肺组织可能包含的连通域，并根据肺组织的结构特征选定中心线对连通域进行筛选，有效排除骨骼对肺组织的影响；无需采用复杂先验匹配模板，可适用于多床位扫描。附图说明图1为本专利技术一实施例的医学图像处理系统结构框图；图2为本专利技术一实施例的MR扫描模块结构框图；图3为本专利技术一实施例的PET扫描模块结构框图；图4为本专利技术一实施例的肺组织分割装置结构框图；图5为本专利技术一实施例的肺组织分割方法流程图；图6a为本专利技术一实施例获得的第一医学图像的横断面视图；图6b为本专利技术一实施例获得的第一医学图像的冠状面视图；图6c为本专利技术一实施例获得的第一医学图像的矢状面视图；图7为本专利技术一实施例第二医学图像的矢状面皮肤线获取流程图；图8为本专利技术一实施例在矢状面皮肤线和横断面皮肤线围成的连通域内获取肺组织的分割结果流程图；图9a为本专利技术一实施例获取的横断面皮肤线结果示意图；图9b为本专利技术一实施例获取的肺组织分割结果示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种肺组织分割方法，包括如下步骤：获取受检者目标区域的第一医学图像，所述第一医学图像包括若干个片层图像，所述每个片层图像包含多个像素；对所述第一医学图像的矢状面进行线性增强，并对所述第一医学图像和经过线性增强的第一图像对应像素的灰度值相加，生成第二医学图像；确定所述第二医学图像的矢状面皮肤线，并在所述矢状面皮肤线确定的第二医学图像上确定所述第二医学图像的横断面皮肤线；获取所述矢状面皮肤线和横断面皮肤线围成的连通域，并在所述连通域内获取肺组织的分割结果。

【技术特征摘要】
1.一种肺组织分割方法，包括如下步骤：获取受检者目标区域的第一医学图像，所述第一医学图像包括若干个片层图像，所述每个片层图像包含多个像素；对所述第一医学图像的矢状面进行线性增强，并对所述第一医学图像和经过线性增强的第一图像对应像素的灰度值相加，生成第二医学图像；确定所述第二医学图像的矢状面皮肤线，并在所述矢状面皮肤线确定的第二医学图像上确定所述第二医学图像的横断面皮肤线；获取所述矢状面皮肤线和横断面皮肤线围成的连通域，并在所述连通域内获取肺组织的分割结果。2.根据权利要求1所述的肺组织分割方法，其特征在于，所述第一医学图像为CT图像或MR图像。3.根据权利要求1所述的肺组织分割方法，其特征在于，所述第二医学图像的矢状面皮肤线通过如下过程获得：对所述第二医学图像矢状面的每个像素采用设定阈值进行二值化处理；统计经二值化处理后所述第二医学图像矢状面的每个片层所包含连通域的数量；判断每个片层所包含连通域的数量是否小于第一设定阈值，若条件满足，则保留所述连通域；否则，在所包含连通域中仅保留面积最大的一个或多个连通域；根据所述保留的连通域确定所述第二医学图像的矢状面皮肤线。4.根据权利要求3所述的肺组织分割方法，其特征在于，还包括获取片层图像边界上像素值为1的点，并根据所述像素值为1的点将保留的连通域闭合。5.根据权利要求1所述的肺组织分割方法，其特征在于，所述第二医学图像的横断面皮肤线通过如下过程确定：获取所述矢状面皮肤线确定的第二医学图像；对所述矢状面皮肤线确定的第二医学图像横断面的每个片层进行二维腐蚀处理，保留面积大于第一设定面积阈值的连通域；对所述保留的面积大于第一设定面积阈值的连通域进行二维膨胀处理，并根据二维膨胀处理后的连通域确定所述第二医学图像的横断面皮肤线。6.根据权利要求1所述的肺组织分割方法，其特征在于，所述肺组织的分割结果通过如下过程获得：在所述连通域的横断面获取高灰度值连通域的边界像素点；在所述边界像素点围成的连通域内获取横断面分割图像和冠状面分割图像，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏程，姜娈，李强，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31