根据T1 MRI的自动3D分割和皮层表面重建制造技术

给出了一种用于执行器官结构的自动3D图像分割和重建的装置和方法，其特别适用于皮层表面。脑提取过程去除非脑图像元素，然后按类型将脑组织分类以为大脑分割过程进行准备，该过程确定图像信息的哪些部分属于特定生理结构。基于来自脑室提取过程的信息对图像数据执行脑室填充。跟随的是重建特定表面(诸如白质(WM)和灰质(GM))的重建过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】根据T1MRI的自动3D分割和皮层表面重建对相关申请的交叉引用不适用关于联邦资助的研究或开发的声明不适用计算机程序附录通过引用结合不适用受版权保护的素材的通知本专利文献中的素材的一部分依据美国和其它国家的版权法受版权保护。版权所有者不反对任何人对专利文档或专利公开内容按照它在专利商标局的专利文件或记录中出现的那样进行传真复制，但是除此之外在任何情况下都保留所有版权。版权所有者并不因此放弃其保密本专利文件的权利，包括但不限于根据37C.F.R.§1.14的权利。
本公开一般而言涉及医学成像，并且更具体而言涉及3D医学图像的自动分割以及根据医学图像重建结构表面。
技术介绍
医学成像的一个重要领域是诊断脑状况。根据T1加权磁共振图像(MRI)的大脑皮层表面的分割和重建是神经科学和医学中的重要课题。这个过程是定量脑分析、可视化、皮层测绘和外科手术计划所需要的。已经给出了用于脑提取的利用可变形模型的许多方法，这些模型或者手动地或者自动地初始化，但是仅对半头(half-head)数据(即，较不复杂的上半部分)进行操作。通常，脑室的填充是手动步骤，或者基于配准过程，诸如寰椎(atlas)配准，这是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于自动处理脑区域的医学图像的装置，包括：(a)医学成像系统，被配置用于三维扫描患者的脑，以生成三维(3D)医学脑图像数据；(b)至少一个处理器，被配置用于对所述3D医学脑图像数据自动执行图像处理；(c)存储器，存储可由所述处理器执行的指令；以及(d)显示设备，耦合到所述计算机处理器，所述显示设备被配置用于显示3D医学图像；(e)所述指令在被执行时执行步骤，包括：(i)在去除非脑图像元素的脑提取过程中确定脑结构；(ii)分类脑组织类型；(iii)分割大脑成像，确定图像信息的哪些部分属于特定的生理结构；(iv)解剖细化，包括响应于从图像提取的脑室信息进行脑室填充、去除硬脑膜以及校正皮层下区域...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.31 US 14/675,2651.一种用于自动处理脑区域的医学图像的装置，包括：(a)医学成像系统，被配置用于三维扫描患者的脑，以生成三维(3D)医学脑图像数据；(b)至少一个处理器，被配置用于对所述3D医学脑图像数据自动执行图像处理；(c)存储器，存储可由所述处理器执行的指令；以及(d)显示设备，耦合到所述计算机处理器，所述显示设备被配置用于显示3D医学图像；(e)所述指令在被执行时执行步骤，包括：(i)在去除非脑图像元素的脑提取过程中确定脑结构；(ii)分类脑组织类型；(iii)分割大脑成像，确定图像信息的哪些部分属于特定的生理结构；(iv)解剖细化，包括响应于从图像提取的脑室信息进行脑室填充、去除硬脑膜以及校正皮层下区域；(v)响应于生成表面网格和校正网格拓扑而重建包括白质和灰质两者的脑表面；(vi)其中上述步骤中的每一个步骤是在没有用户交互或介入的情况下响应于编程执行的；以及(vii)在所述显示器上显示3D脑图像，示出脑组织的分类、不同脑部分的分割以及利用脑室填充的表面重建。2.如权利要求1所述的装置，其中所述三维(3D)医学图像数据包括磁共振图像(MRI)的形式。3.如权利要求1所述的装置，其中用于所述处理器的所述指令被配置用于执行包括重建皮层的内表面和外表面两者的皮层表面的所述分割和重建。4.如权利要求1所述的装置，其中用于所述处理器的所述指令被配置用于基于所存储的解剖信息的脑提取处理。5.如权利要求1所述的装置，其中用于所述处理器的所述指令被配置用于脑提取处理，以去除头部区域中的非脑体素，所述非脑体素包括皮肤、骨骼、肌肉、脂肪和硬脑膜。6.如权利要求1所述的装置，其中用于所述处理器的所述指令被配置用于执行包括非均匀性校正的所述脑提取处理，所述非均匀性校正对原始磁成像数据中由于磁场不均一性引起的非均匀性进行校正。7.如权利要求1所述的装置，其中用于所述处理器的所述指令被配置用于在执行所述分割大脑成像的过程中将小脑和脑干图像信息与大脑特异性生理结构分开。8.如权利要求1所述的装置，其中用于所述处理器的所述指令被配置用于所述分割大脑成像，所述分割大脑成像包括：(a)响应于在医学图像空间中搜索关于其具有最大对称性的平面的过程来识别正中矢状平面(MSP)；(b)从MSP与作为组织分类的输出的白质(WM)成员函数的交叉处识别出胼胝体和脑桥；以及(c)利用结构的一个集合的身份来识别结构的其它集合。9.如权利要求8所述的装置，其中用于所述处理器的所述指令被配置用于执行所述分割大脑成像，其中通过将图形切割用于分割大脑成像，胼胝体和脑桥的身份被用作大脑和小脑和脑干识别的初始种子。10.如权利要求1所述的装置，其中用于所述处理器的所述指令被配置用于所述脑室填充并且响应于从多个朝向接收的脑室信息而执行。11.如权利要求10所述的装置，其中用于所述处理器的所述指令被配置用于从至少前视图、侧视图和后视图提供脑室信息的多个朝向。12.如权利要求1所述的装置，其中用于所述处理器的所述指令被配置用于执行所述脑室填充，其中为了保持皮层的物理形状在执行表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明昌，宋璧，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP