一种基于肺叶的肺气肿区域判断方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于肺叶的肺气肿区域判断方法和装置，涉及生物医学工程领域，其中，一种基于肺叶的肺气肿区域判断方法，包括：提取带有CT值的肺叶；根据所述带有CT值的肺叶以及设定阈值判断所述肺叶上的CT值是否为肺气肿区域；如是，则对所述肺气肿区域上色，显示所述肺气肿区域；如不是，则不进行上色或上色的颜色不同于所述肺气肿区域的颜色。以解决在肺气肿区域定位过程中对整个肺进行定量分析造成数据量庞大，计算速度较慢，不能利用确定或单独的单肺叶CT值进行肺气肿定量分析以及显示的问题。

A method and device to judge the area of emphysema based on lobes

【技术实现步骤摘要】
一种基于肺叶的肺气肿区域判断方法和装置
本专利技术涉及生物医学工程领域，具体说是一种基于肺叶的肺气肿区域判断方法和装置。
技术介绍
在医学图像处理领域，常常需要对原始数据进行重建，然后对原始数据进行分析，得到要想要的或者是感兴趣的区域。在肺疾病中的小气道病变或者肺气肿领域，常常只需要对最严重的肺叶进行定量分析。如，慢性阻塞性肺疾病(COPD)，简称慢阻肺。肺气肿是以气流受限不完全可逆为主要特点，并且肺气肿常呈进行性加重的趋势。依据《2018年GOLD慢性阻塞性肺疾病诊断、治疗及预防全球策略解读》将COPD患者分为4个级别：GOLD1级、GOLD2级、GOLD3级和GOLD4级。肺气肿的空间分布特点反映了不同肺叶气流受限的严重程度，国内外研究者对于不同肺叶肺气肿对肺功能的影响进行了相关性研究。双肺下叶主要与肺气流受限相关性更高，可能原因是由于重力作用，引起双肺下叶气道在呼气时关闭较早，进而引起气流受限；同时导致呼出的气体大多数为双肺下叶的气体，因此，弥散功能主要由双肺上叶引起。进一步地，COPD最先发生在右肺上叶。同时，随着肺功能严重程度加重，COPD亦逐渐向双肺下叶发展。如先对右肺上叶进行性阻塞性肺疾病快速定位与评估。如果右肺上叶没有发现有肺气肿迹象，则可以初步诊断肺部不存在肺气肿；如右肺上叶发现有肺气肿迹象，则进一步判断双肺下叶。目前需要对整个肺进行定量分析造成数据量庞大，计算速度较慢，不能利用确定或单独的单肺叶CT值进行定量分析的问题。综上，如能实现单个肺叶的提取，就能解决对整个肺进行定量分析造成数据量庞大，计算速度较慢的问题，实现慢性阻塞性肺疾病快速定位与评估。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种基于肺叶的肺气肿区域判断方法和装置，以解决在肺气肿区域定位过程中对整个肺进行定量分析造成数据量庞大，计算速度较慢，不能利用确定或单独的单肺叶CT值进行肺气肿定量分析以及显示的问题。第一方面，本专利技术提供一种基于肺叶的肺气肿区域判断方法，包括：提取带有CT值的肺叶；根据所述带有CT值的肺叶以及设定阈值判断所述肺叶上的CT值是否为肺气肿区域；如是，则对所述肺气肿区域上色，显示所述肺气肿区域；如不是，则不进行上色或上色的颜色不同于所述肺气肿区域的颜色。优选地，所述提取带有CT值的肺叶的方法，包括：获取肺部图像的肺叶分割图像；确定拟提取的肺叶；对所述拟提取的肺叶进行标记；根据标记后拟提取的肺叶和所述肺部图像得到要提取的肺叶。优选地，在所述获取肺部图像的肺叶分割图像之前，还包括：获取所述肺部图像；对所述肺部图像进行肺叶分割，得到所述肺叶分割图像；以及/或对所述肺部图像进行肺叶分割，得到所述肺叶分割图像的方法，包括：获取肺图像在矢状面下的肺叶裂隙特征、在冠状面下的肺叶裂隙特征以及在横断面下的肺叶裂隙特征；利用所述矢状面、冠状面以及横断面下任意二个的肺叶裂隙特征对第三个肺叶裂隙特征进行校正；利用校正后的肺叶裂隙特征对所述肺图像进行分割。优选地，对所述拟提取的肺叶进行标记，根据标记后拟提取的肺叶和所述肺部图像得到要提取的肺叶的具体方法为：根据所述肺叶分割图像得到掩码图像，并根据所述掩码图像和所述拟提取肺叶的标记得到标记的掩码图像，利用所述标记的掩码图像乘以所述肺部图像，得到所述拟提取的肺叶；以及/或所述根据所述肺叶分割图像得到掩码图像，并根据所述掩码图像和所述拟提取肺叶的标记得到标记的掩码图像的方法为：对所述肺叶分割图像进行掩码处理，得到每个肺叶的掩码图像，根据所述每个肺叶的掩码图像的预设掩码值以及所述拟提取肺叶的标记以得到所述标记的掩码图像；并将所述标记的掩码图像内的像素置1，以及将所述标记的掩码图像之外的所述肺叶分割图像的区域的像素置0；以及/或所述利用所述矢状面、冠状面以及横断面下任意二个的肺叶裂隙特征对第三个肺叶裂隙特征进行校正的方法为：将所述任意二个的肺叶裂隙特征映射到所述对第三个肺叶裂隙特征所在视角；利用映射后的所述任意二个的肺叶裂隙特征对所述第三个肺叶裂隙特征进行校正。优选地，根据所述肺叶分割图像得到掩码图像，并根据所述掩码图像和所述拟提取肺叶的标记得到标记的掩码图像，利用所述标记的掩码图像乘以所述肺部图像，得到所述拟提取的肺叶的具体方法为：依次利用所在相同层数的所述标记的掩码图像乘以所述肺部图像得到一层所述拟提取的肺叶，将若干层所述拟提取的肺叶进行三维重建，得到三维拟提取的肺叶。优选地，根据所述肺叶分割图像得到掩码图像，并根据所述掩码图像和所述拟提取肺叶的标记得到标记的掩码图像，利用所述标记的掩码图像乘以所述肺部图像，得到所述拟提取的肺叶之前，分别确定所述肺部图像的层数和所述标记的掩码图像的层数；判断所述肺部图像的层数和所述标记的掩码图像的层数是否相等；若相等，则依次利用所在相同层数的所述标记的掩码图像乘以所述肺部图像得到一层所述拟提取的肺叶，将若干层所述拟提取的肺叶进行三维重建，得到三维拟提取的肺叶；若不相等，将所述标记的掩码图像进行插值，以得到与所述肺部图像相同层数的掩码图像，然后依次利用所在相同层数的所述标记的掩码图像乘以所述肺部图像得到一层所述拟提取的肺叶，将若干层所述拟提取的肺叶进行三维重建，得到三维拟提取的肺叶。优选地，所述利用映射后的所述任意二个的肺叶裂隙特征对所述第三个肺叶裂隙特征进行校正的方法为：分别利用映射后的所述任意二个的肺叶裂隙特征以及所述第三个肺叶裂隙特征进行空间注意力特征融合，得到第一融合特征和第二融合特征；根据所述第一融合特征和所述第二融合特征得到校正后的所述第三个肺叶裂隙特征。优选地，所述分别利用映射后的所述任意二个的肺叶裂隙特征以及所述第三个肺叶裂隙特征进行空间注意力特征融合，得到第一融合特征和第二融合特征的方法为：分别将所述任意二个的肺叶裂隙特征与所述第三个肺叶裂隙特征进行连接，得到第一连接特征和第二连接特征；对所述第一连接特征进行第一卷积操作得到第一卷积特征，以及对所述第二连接特征进行第一卷积操作得到第二卷积特征；对所述第一卷积特征进行第二卷积操作得到第一注意力系数，以及对所述第二卷积特征进行第二卷积操作得到第二注意力系数；利用第一卷积特征和第一注意力系数得到所述第一融合特征，以及利用第二卷积特征和第二注意力系数得到所述第二融合特征。优选地，所述利用第一卷积特征和第一注意力系数得到所述第一融合特征，以及利用第二卷积特征和第二注意力系数得到所述第二融合特征的方法为：利用所述第一卷积特征与所述第一注意力系数相乘的特征与所述第一卷积特征相加，得到所述第一融合特征；利用所述第二卷积特征与所述第二注意力系数相乘的特征与所述第二卷积特征相加，得到所述第二融合特征；以及/或利用所述第一卷积特征与所述第一注意力系数相乘的特征与所述第一卷积特征相加，并对相加得到的特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于肺叶的肺气肿区域判断方法，其特征在于，包括：/n提取带有CT值的肺叶；/n根据所述带有CT值的肺叶以及设定阈值判断所述肺叶上的CT值是否为肺气肿区域；/n如是，则对所述肺气肿区域上色，显示所述肺气肿区域；/n如不是，则不进行上色或上色的颜色不同于所述肺气肿区域的颜色。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于肺叶的肺气肿区域判断方法，其特征在于，包括：
提取带有CT值的肺叶；
根据所述带有CT值的肺叶以及设定阈值判断所述肺叶上的CT值是否为肺气肿区域；
如是，则对所述肺气肿区域上色，显示所述肺气肿区域；
如不是，则不进行上色或上色的颜色不同于所述肺气肿区域的颜色。


2.根据权利要求1所述的判断方法，其特征在于，所述提取带有CT值的肺叶的方法，包括：
获取肺部图像的肺叶分割图像；
确定拟提取的肺叶；
对所述拟提取的肺叶进行标记；
根据标记后拟提取的肺叶和所述肺部图像得到要提取的肺叶。


3.根据权利要求2所述的判断方法，其特征在于，在所述获取肺部图像的肺叶分割图像之前，还包括：
获取所述肺部图像；
对所述肺部图像进行肺叶分割，得到所述肺叶分割图像；
以及/或
对所述肺部图像进行肺叶分割，得到所述肺叶分割图像的方法，包括：
获取肺图像在矢状面下的肺叶裂隙特征、在冠状面下的肺叶裂隙特征以及在横断面下的肺叶裂隙特征；
利用所述矢状面、冠状面以及横断面下任意二个的肺叶裂隙特征对第三个肺叶裂隙特征进行校正；
利用校正后的肺叶裂隙特征对所述肺图像进行分割。


4.根据权利要求3所述的判断方法，其特征在于：
对所述拟提取的肺叶进行标记，根据标记后拟提取的肺叶和所述肺部图像得到要提取的肺叶的具体方法为：
根据所述肺叶分割图像得到掩码图像，并根据所述掩码图像和所述拟提取肺叶的标记得到标记的掩码图像，利用所述标记的掩码图像乘以所述肺部图像，得到所述拟提取的肺叶；以及/或
所述根据所述肺叶分割图像得到掩码图像，并根据所述掩码图像和所述拟提取肺叶的标记得到标记的掩码图像的方法为：
对所述肺叶分割图像进行掩码处理，得到每个肺叶的掩码图像，根据所述每个肺叶的掩码图像的预设掩码值以及所述拟提取肺叶的标记以得到所述标记的掩码图像；并将所述标记的掩码图像内的像素置1，以及将所述标记的掩码图像之外的所述肺叶分割图像的区域的像素置0；以及/或
所述利用所述矢状面、冠状面以及横断面下任意二个的肺叶裂隙特征对第三个肺叶裂隙特征进行校正的方法为：
将所述任意二个的肺叶裂隙特征映射到所述对第三个肺叶裂隙特征所在视角；
利用映射后的所述任意二个的肺叶裂隙特征对所述第三个肺叶裂隙特征进行校正。


5.根据权利要求4所述的判断方法，其特征在于：
根据所述肺叶分割图像得到掩码图像，并根据所述掩码图像和所述拟提取肺叶的标记得到标记的掩码图像，利用所述标记的掩码图像乘以所述肺部图像，得到所述拟提取的肺叶的具体方法为：
依次利用所在相同层数的所述标记的掩码图像乘以所述肺部图像得到一层所述拟提取的肺叶，将若干层所述拟提取的肺叶进行三维重建，得到三维拟提取的肺叶。


6.根据权利要求5所述的判断方法，其特征在于：
根据所述肺叶分割图像得到掩码图像，并根据所述掩码图像和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨英健，郭英委，应立平，郭嘉琦，高宇宁，孟繁聪，康雁，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21