用于MRI局部SAR估计的膝关节模型构建方法技术

本发明专利技术公开一种用于局部SAR估计的基于组织简化的膝关节模型构建方法，包括：步骤1，将待分割的膝关节低场磁共振图像标注为肌肉、脂肪、骨骼；步骤2，将原始低场磁共振图像及标注后的图像做数据扩充，构成数据集；步骤3，为骨骼和背景分别赋予第一子网络和第二子网络，为肌肉和脂肪共同赋予一个主网络，将输入子网络和主网络的数据进行训练；步骤4，将子网络和主网络的输出进行合并，形成分割切片；步骤5，对分割切片外推后进行膝关节的模型重建，并用外推后的模型进行电磁仿真以进行局部SAR估计。本发明专利技术所述方法重建出来的模型与真实情况相似度高，电磁仿真结果的更为精确。

【技术实现步骤摘要】
用于MRI局部SAR估计的膝关节模型构建方法
本专利技术涉及医学图像分割和深度学习
，具体涉及一种用于MRI局部SAR估计的膝关节模型构建方法。
技术介绍
膝关节是人体最大的关节组织，受人体老化或不适当的运动影响，膝关节是一个极易出现伤病的部位，磁共振成像(MRI)是膝关节疾病诊断的主要方法之一，高场MRI具有高信噪比、高分辨率的优势，然而在扫描过程中，膝关节组织中的局部比吸收率(SAR)是需要考虑的一个关键安全因素，如果局部比吸收率超标，将导致人体组织受到热损伤，国际电工委员会(IEC)对人体相关部位的局部比吸收率有相应的规定与要求，为了准确估计局部SAR，基于个体特异性模型的电磁仿真是估计局部SAR的目前公认的最佳方法，这样就需要快速的重建膝关节的个体特异性模型。个体特异性模型的重建，需要完成对已扫描图像的逐层分割，目前，用于膝关节图像分割的方法主要有手动分割，半自动分割，以及全自动分割，手动分割与半自动分割都具有相对耗时、需要人工干预、时间长的特点，全自动分割在过去的十年中发展迅速，但其性能依赖于所选参数、模板或模型，如果这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于局部SAR估计的基于组织简化的膝关节模型构建方法，其特征在于，包括：/n步骤1，将待分割的膝关节低场磁共振图像标注为肌肉、脂肪、骨骼；/n步骤2，将原始低场磁共振图像及标注后的图像做数据扩充，构成数据集；/n步骤3，为骨骼和背景分别赋予第一子网络和第二子网络，为肌肉和脂肪共同赋予一个主网络，将输入子网络和主网络的数据进行训练；/n步骤4，将子网络和主网络的输出进行合并，形成分割切片；/n步骤5，对分割切片外推后进行膝关节的模型重建，并用外推后的模型进行电磁仿真以进行局部SAR估计。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于局部SAR估计的基于组织简化的膝关节模型构建方法，其特征在于，包括：
步骤1，将待分割的膝关节低场磁共振图像标注为肌肉、脂肪、骨骼；
步骤2，将原始低场磁共振图像及标注后的图像做数据扩充，构成数据集；
步骤3，为骨骼和背景分别赋予第一子网络和第二子网络，为肌肉和脂肪共同赋予一个主网络，将输入子网络和主网络的数据进行训练；
步骤4，将子网络和主网络的输出进行合并，形成分割切片；
步骤5，对分割切片外推后进行膝关节的模型重建，并用外推后的模型进行电磁仿真以进行局部SAR估计。


2.根据权利要求1所述的用于局部SAR估计的基于组织简化的膝关节模型构建方法，其特征在于，步骤1中，将膝关节低场磁共振图像中的软骨、半月板、韧带组织都归为肌肉的方式来对轴位图像中的组织进行分割。


3.根据权利要求1所述的用于局部SAR估计的基于组织简化的膝关节模型构建方法，其特征在于，步骤3中，第一子网络和第二子网络的输出对主网络进行掩模操作以避免第一子网络和第二子网络中分割的组织与主网络中分割的组织局部纹理相似、灰度接近而对主网络造成的干扰，掩模操作后，主网络再进行误差的反向传播。


4.根据权利要求1所述的用于局部SAR估计的基于组织简化的膝关节模型构建方法，其特征在于，步骤3中，第一子网络和第二子网络通过随机梯度下降算法进行各自的反向误差传递，更新模型参数。


5.根据权利要求1所述的用于局部SAR估计的基于组织简化的膝关节模型构建方法，其特征在于，步骤3中，在数据训练过程中，每个卷积层后边加上BN层，并通过ReLu激活函数进行激励。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：周航宇，马岩，肖亮，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11