基于MRI多模态序列的颈动脉管腔和管壁自动分割方法技术

本发明专利技术公开了一种基于MRI多模态序列的颈动脉管腔和管壁自动分割方法，包括以下过程：获取三维多模态颈动脉血管图像，包括TOF模态和其他模态；基于TOF模态颈动脉血管图像进行管腔分割，获得在TOF上的三维管腔分割；将TOF上的三维管腔分割作为先验在其他模态颈动脉血管图像上进行管腔和管壁分割，获取在其他模态上的管腔和管壁的分割结果；将其他模态上的管腔和管壁分割结果进行融合，获得最终全局管腔和管壁分割结果。本发明专利技术方法的有益效果是实现管腔和管壁的同时自动分割，能综合多模态的结果给出最终优化的管腔管壁分割结果，全程全自动无需人工干预，分割精度高，所需时间较短。

Automated segmentation of carotid artery lumen and wall based on multi-modal sequence of MRI

【技术实现步骤摘要】
基于MRI多模态序列的颈动脉管腔和管壁自动分割方法
本专利技术属于图像处理
，涉及一种颈动脉内外壁分割方法，具体涉及一种基于MRI多模态序列的颈动脉管腔和管壁图像分割方法。
技术介绍
图像的分割技术是图像处理领域一个重要研究范围，如应用到医学领域的图像分割。医学图像分割是一个根据区域内的相似性以及区域间的不同把图像分割成若干区域的过程。而血管图像分割就是把血管结构从磁共振血管成像（MRA：MagneticResonanceAngiography）、核磁共振成像（MRI：MagneticResonanceImaging）、电子计算机断层扫描（CT：ComputedTomography）等医学图像中“提取”出来。考虑到血管图像本身的组织复杂性，成像模糊，对比度低等特性，传统的图像分割方法并不适用。目前，血管分割方法主要有基于几何变形的水平集方法(levelset)，测地线活动轮廓模型(geodesicactivecontour)，基于主动轮廓模型的图割方法(graphcut)等等。现有的分割方法一般都需要用户提供背景和前景的种子点作为先验，而且针对不同的数据需要进行参数调优来实现良本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于MRI多模态序列的颈动脉管腔和管壁自动分割方法，其特征是，包括以下过程：获取三维多模态颈动脉血管图像，包括TOF模态和其他模态；基于TOF模态颈动脉血管图像进行管腔分割，获得在TOF上的三维管腔分割；将TOF上的三维管腔分割作为先验在其他模态颈动脉血管图像上进行管腔和管壁分割，获取在其他模态上的管腔和管壁的分割结果；将其他模态上的管腔和管壁分割结果进行融合，获得最终全局管腔和管壁分割结果。

【技术特征摘要】
1.基于MRI多模态序列的颈动脉管腔和管壁自动分割方法，其特征是，包括以下过程：获取三维多模态颈动脉血管图像，包括TOF模态和其他模态；基于TOF模态颈动脉血管图像进行管腔分割，获得在TOF上的三维管腔分割；将TOF上的三维管腔分割作为先验在其他模态颈动脉血管图像上进行管腔和管壁分割，获取在其他模态上的管腔和管壁的分割结果；将其他模态上的管腔和管壁分割结果进行融合，获得最终全局管腔和管壁分割结果。2.根据权利要求1所述的基于MRI多模态序列的颈动脉管腔和管壁自动分割方法，其特征是，其他模态包括，和模态。3.根据权利要求1所述的基于MRI多模态序列的颈动脉管腔和管壁自动分割方法，其特征是，获取三维多模态颈动脉血管图像的流程包括：采集MRI多模态序列的颈动脉血管图像；读取MRI多模态序列的颈动脉血管图像得到多个二维切片组成的三维多模态颈动脉血管图像。4.根据权利要求3所述的基于MRI多模态序列的颈动脉管腔和管壁自动分割方法，其特征是，读取MRI多模态序列的颈动脉血管图像的过程为：2-1）读取三维TOF序列读取三维TOF序列头文件信息：依次读取二维DICOM文件的头文件，在DICOM的头文件当中，提取每个二维切片所对应的相对于核磁共振仪的物理坐标，即SliceLocation属性，并按从小到大顺序排序，记录该排序的索引为；读取三维TOF序列图像：根据获得的排序依次读取二维DICOM图像，并将其转换为256级灰阶图像，此操作的目的是归一化所获得的TOF图像，将所有读取的二维图像沿第三维堆叠在一起，即得到的三维TOF图像；2-2）读取其他MRI模态序列按照以上读取TOF序列方法依次读取，和序列数据图像，获取这些模态序列的三维颈动脉血管图像。5.根据权利要求1所述的基于MRI多模态序列的颈动脉管腔和管壁自动分割方法，其特征是，基于TOF模态颈动脉血管图像进行管腔分割的过程为：3-1）获得颈动脉检测范围a）在三维TOF图像上沿第三维切片方向做最大密度投影，并将投影后图像转换为256级灰阶图像，得到最大密度投影图像；b）在最大密度投影图像上，通过阈值法提取包含颈动脉的头骨分割结果；c）将头骨分割结果进行凸包操作；接着，用矩形形状因子做腐蚀处理，得到颈动脉检测范围；3-2)在颈动脉主干对应的切片内获得颈动脉主干管腔的分割a）将映射在三维TOF各个二维切片上，对于每一个二维切片，把不属于范围的像素值都设为0，同时将属于的所有像素作为一个子图像做一次缩放处理，得到掩膜下的三维TOF图像；b）在的第一个二维切片内，通过ostu阈值分割方法得到一系列分割结果；i取值范围为1到n，其中n是测量总数；c）测量所有分割结果的面积，周长和重心，并计算其类似圆的程度：将所有分割结果先按照降序排序，再按照降序排序，取前两名对应的分割结果（由对应的获得），作为在第一个二维切片内检测到的左右颈动脉主干管腔的分割；3-3)基于分割进一步获得在TOF上的三维管腔分割a）将颈动脉检测范围映射在最大密度投影上，把不属于范围的像素值都设为0，通过ostu阈值分割方法得到一系列分割结果，提取中与有重叠的分割结果，以矩形形状因子做膨胀处理，得到，作为后续分割颈动脉管腔和管壁的感兴趣区域；b）遍历中所有切片，对分割区域内对应的图像应用ostu阈值分割方法，得到一系列颈动脉管腔的分割...

【专利技术属性】
技术研发人员：张田，滕忠照，
申请(专利权)人：南京景三医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32