一种基于医疗影像数据的三维重建方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于医疗影像数据的三维重建方法及系统，其中，该方法包括：读取计算机断层扫描的二维影像数据，并对所述二维影像数据进行采样，获得采样后的二维影像数据；根据采样后的二维影像数据划分感兴趣区域；对感兴趣区域进行三维重建，获得重建后的三维模型；对重建后的三维模型进行量化，获得感兴趣区域的表面积信息和体积信息；生成包含表面积信息和体积信息的感兴趣区域相应的三维模型信息。在本发明专利技术实施例中，对传统医疗影像数据进行三维重建，获取医疗影像数据的三维图像，能够提供更加直观的图像数据，提供更全面的影像诊断方式，为术前规划、术中导航、远程协助、模拟手术等应用方式提供有力支撑。

A 3D reconstruction method and system based on medical image data

【技术实现步骤摘要】
一种基于医疗影像数据的三维重建方法及系统
本专利技术涉及医学图像处理、计算机图像处理
，尤其涉及一种基于医疗影像数据的三维重建方法及系统。
技术介绍
随着现代医学成像技术的发展，先后出现了计算机断层扫描（ComputedTomography，CT）、核磁共振成像（MagneticResonanceImaging，MRI）、正电子发射计算机断层扫描（PositronEmissionComputedTomography，PET），超声等。但这些医学影像设备只能提供人体内部组织或器官断面的二维图像，不能提供连续的三维形式的图像。在目前的医疗诊断中，主要是通过观察一组CT、MRI的二维切片图像去发现病灶，只能凭借医生的读片经验去估计病灶的形状和大小，缺乏直观性，难以达到准确的判断。传统二维影像数据的阅读难度大，影像的显示效果受到不同机器扫描层厚度影响，二维影像数据无法给出直观的信息，误诊率偏高，需要一定时间培训的医生才可对于影像数据进行诊断，并且给出影像诊断报告，医生从业经验时长也会影响诊断准确度；同时，利用二维影像数据进行的病灶手术定位精准度存在很大的误差；传统影像数据缺乏交互性、直观性，对于需要计算三维空间坐标信息的情况所能提供的信息量不够。另外，现有技术中也存在针对影像数据定位的影像导航，但价格昂贵，只有少数医院有能力采购相关设备，同时影像设备使用费用也比较高。现有的影像诊断方式不支持远程协同诊断（平等医疗）或者不能同时多人进行基于影像数据的手术规划。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于医疗影像数据的三维重建方法及系统，可对传统医疗影像数据进行三维重建，获取医疗影像数据的三维图像，能够提供更加直观的图像数据，提供更全面的影像诊断方式。为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于医疗影像数据的三维重建方法，所述方法包括：读取计算机断层扫描的二维影像数据，并对所述二维影像数据进行采样，获得采样后的二维影像数据；根据所述采样后的二维影像数据划分感兴趣区域；对所述感兴趣区域进行三维重建，获得重建后的三维模型；对重建后的三维模型进行量化，获得所述感兴趣区域的表面积信息和体积信息；生成包含表面积信息和体积信息的所述感兴趣区域相应的三维模型信息。优选地，所述根据所述采样后的二维影像数据划分感兴趣区域的步骤，包括：对所述采样后的二维影像数据进行灰度化处理，获得所述采样后的二维影像数据的灰度值；根据所述采样后的二维影像数据的灰度值划分感兴趣区域。优选地，所述根据所述采样后的二维影像数据的灰度值划分感兴趣区域的步骤，包括：根据所述采样后的二维影像数据的灰度值建立待配准图像和基准参考图像之间的相似性度量；采用序贯相似性算法计算出使得相似度量达到最优值的变换模型参数；采用直接配准法进行配准，获得所述感兴趣区域。优选地，所述采用直接配准法进行配准，获得所述感兴趣区域的步骤，包括：隔行选取所述待配准图像进行配准；对剩余待配准图像进行配准。优选地，所述生成包含表面积信息和体积信息的所述感兴趣区域相应的三维模型信息的步骤，包括：为不同的感兴趣区域为输出的模型选择一个效果标签；结合所述效果标签生成包含表面积信息和体积信息的所述感兴趣区域相应的三维模型信息。相应地，本专利技术还提供一种基于医疗影像数据的三维重建系统，所述系统包括：采样模块，用于读取计算机断层扫描的二维影像数据，并对所述二维影像数据进行采样，获得采样后的二维影像数据；划分模块，用于根据所述采样后的二维影像数据划分感兴趣区域；三维重建模块，对所述感兴趣区域进行三维重建，获得重建后的三维模型；量化模块，用于对重建后的三维模型进行量化，获得所述感兴趣区域的表面积信息和体积信息；生成模块，用于生成包含表面积信息和体积信息的所述感兴趣区域相应的三维模型信息。优选地，所述划分模块包括：灰度化处理单元，用于对所述采样后的二维影像数据进行灰度化处理，获得所述采样后的二维影像数据的灰度值；划分单元，用于根据所述采样后的二维影像数据的灰度值划分感兴趣区域。优选地，所述划分单元包括：建立子单元，用于根据所述采样后的二维影像数据的灰度值建立待配准图像和基准参考图像之间的相似性度量；计算子单元，用于采用序贯相似性算法计算出使得相似度量达到最优值的变换模型参数；配准子单元，用于采用直接配准法进行配准，获得所述感兴趣区域。优选地，所述配准子单元还用于隔行选取所述待配准图像进行配准；对剩余待配准图像进行配准。优选地，所述生成模块包括：选择单元，用于为不同的感兴趣区域为输出的模型选择一个效果标签；生成单元，用于结合所述效果标签生成包含表面积信息和体积信息的所述感兴趣区域相应的三维模型信息。在本专利技术实施例中，对传统医疗影像数据进行三维重建，获取医疗影像数据的三维图像，能够提供更加直观的图像数据，提供更全面的影像诊断方式，为术前规划、术中导航、远程协助、模拟手术等应用方式提供有力支撑，还解决了现在技术中采用影像导航产生高额费用的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例的基于医疗影像数据的三维重建方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例中划分感兴趣区域的流程示意图；图3是本专利技术实施例中生成三维模型的流程示意图；图4是本专利技术实施例的基于医疗影像数据的三维重建系统的结构组成示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术实施例的基于医疗影像数据的三维重建方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：S1，读取计算机断层扫描的二维影像数据，并对二维影像数据进行采样，获得采样后的二维影像数据；S2，根据采样后的二维影像数据划分感兴趣区域；S3，对感兴趣区域进行三维重建，获得重建后的三维模型；S4，对重建后的三维模型进行量化，获得感兴趣区域的表面积信息和体积信息；S5，生成包含表面积信息和体积信息的感兴趣区域相应的三维模型信息。在S1中，通过视觉化工具函式库（VTK，VisualizationToolkit）读取CT的二维影像数据，并对读取到的数据进行连续采样。进一步地，如图2所示，S2包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于医疗影像数据的三维重建方法，其特征在于，所述方法包括：/n读取计算机断层扫描的二维影像数据，并对所述二维影像数据进行采样，获得采样后的二维影像数据；/n根据所述采样后的二维影像数据划分感兴趣区域；/n对所述感兴趣区域进行三维重建，获得重建后的三维模型；/n对重建后的三维模型进行量化，获得所述感兴趣区域的表面积信息和体积信息；/n生成包含表面积信息和体积信息的所述感兴趣区域相应的三维模型信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于医疗影像数据的三维重建方法，其特征在于，所述方法包括：
读取计算机断层扫描的二维影像数据，并对所述二维影像数据进行采样，获得采样后的二维影像数据；
根据所述采样后的二维影像数据划分感兴趣区域；
对所述感兴趣区域进行三维重建，获得重建后的三维模型；
对重建后的三维模型进行量化，获得所述感兴趣区域的表面积信息和体积信息；
生成包含表面积信息和体积信息的所述感兴趣区域相应的三维模型信息。


2.如权利要求1所述的基于医疗影像数据的三维重建方法，其特征在于，所述根据所述采样后的二维影像数据划分感兴趣区域的步骤，包括：
对所述采样后的二维影像数据进行灰度化处理，获得所述采样后的二维影像数据的灰度值；
根据所述采样后的二维影像数据的灰度值划分感兴趣区域。


3.如权利要求2所述的基于医疗影像数据的三维重建方法，其特征在于，所述根据所述采样后的二维影像数据的灰度值划分感兴趣区域的步骤，包括：
根据所述采样后的二维影像数据的灰度值建立待配准图像和基准参考图像之间的相似性度量；
采用序贯相似性算法计算出使得相似度量达到最优值的变换模型参数；
采用直接配准法进行配准，获得所述感兴趣区域。


4.如权利要求3所述的基于医疗影像数据的三维重建方法，其特征在于，所述采用直接配准法进行配准，获得所述感兴趣区域的步骤，包括：
隔行选取所述待配准图像进行配准；
对剩余待配准图像进行配准。


5.如权利要求1所述的基于医疗影像数据的三维重建方法，其特征在于，所述生成包含表面积信息和体积信息的所述感兴趣区域相应的三维模型信息的步骤，包括：
为不同的感兴趣区域为输出的模型选择一个效果标签；
结合所述效果标签生成包含表面积信息和体积信息的所述感兴趣区域相应的三维模型信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵一阳，束旭俊，杨国栋，
申请(专利权)人：上海昊骇信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31