一种医学图像三维重建方法、介质及电子设备技术

本发明专利技术提供一种医学图像三维重建方法、介质及电子设备。所述医学三维图像重建方法包括：获取基准X平片和浮动X平片；获取所述基准X平片和所述浮动X平片对应的解剖学关键点；获取所述基准X平片和所述浮动X平片对应的多器官掩膜；根据所述解剖学关键点和所述多器官掩膜对所述基准X平片和所述浮动X平片进行对齐，并根据对齐结果获取正位单器官X平片和侧位单器官X平片；利用第一卷积神经网络模型对所述正位单器官X平片和所述侧位单器官X平片进行三维重建，以获取单器官三维图像。所述医学图像三维重建方法能够实现医学图像的三维重建，且具有良好的精度和稳定性。且具有良好的精度和稳定性。且具有良好的精度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种医学图像三维重建方法、介质及电子设备


[0001]本专利技术涉及一种图像处理方法，特别是涉及一种医学图像三维重建方法、介质及电子设备。

技术介绍

[0002]在骨科疾病诊疗中，为减少患者所受到的辐射量，通常会基于二维X平片进行三维重建来为医生提供三维信息，从而辅助医生阅片以及疾病诊断。相关技术中的三维重建方法主要包括基于立体视觉的三维重建方法和基于二维三维配准的三维重建方法。其中，基于立体视觉的三维重建方法需要采集多个角度的X平片图像，这些图像在实际应用中往往很难得到，因而导致此种方法很难应用到实际诊断中。而基于二维三维配准的三维重建方法通常需要使用数字重建X平片图像(DRR)技术，这意味着在重建过程中需要进行大量的计算，因而此种方法存在计算复杂度过高的问题。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种医学图像三维重建方法、介质及电子设备，用于解决现有技术中存在的上述问题。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术的第一方面提供一种医学图像三维重建方法、介质及电子设备，所述医学三维图像重建方法包括：获取基准X平片和浮动X平片，其中，所述基准X平片包括基准正位X平片和基准侧位X平片，所述浮动X平片包括浮动正位X 平片和浮动侧位X平片；获取所述基准X平片和所述浮动X平片对应的解剖学关键点；获取所述基准X平片和所述浮动X平片对应的多器官掩膜；根据所述解剖学关键点和所述多器官掩膜对所述基准X平片和所述浮动X平片进行对齐，并根据对齐结果获取正位单器官X 平片和侧位单器官X平片；利用第一卷积神经网络模型对所述正位单器官X平片和所述侧位单器官X平片进行三维重建，以获取单器官三维图像。
[0005]于所述第一方面的一实施例中，所述基准正位X平片、所述基准侧位X平片、所述浮动正位X平片和所述浮动侧位X平片均包括双侧股骨和盆骨，且所述基准侧位X平片和所述浮动侧位X平片为髋关节假斜位X平片。
[0006]于所述第一方面的一实施例中，获取所述基准X平片和所述浮动X平片对应的解剖学关键点的实现方法包括：利用第二卷积神经网络模型对所述基准X平片和所述浮动X平片进行处理，以获取所述解剖学关键点。
[0007]于所述第一方面的一实施例中，利用所述第二卷积神经网络模型对所述基准X平片进行处理的实现方法包括：利用所述第二卷积神经网络模型对所述基准X平片进行处理，以获取所述基准X平片对应的解剖学关键点热力图；根据所述基准X平片对应的解剖学关键点热力图中像素点的像素值，获取所述基准X平片对应的解剖学关键点。
[0008]于所述第一方面的一实施例中，获取所述基准X平片和所述浮动X平片对应的多器官掩膜的实现方法包括：利用第三卷积神经网络模型对所述基准X平片和所述浮动X平片进
行处理，以获取所述多器官掩膜。
[0009]于所述第一方面的一实施例中，根据所述解剖学关键点和所述多器官掩膜对所述基准X 平片和所述浮动X平片进行对齐的实现方法包括：根据所述基准X平片和所述浮动X平片中的点对配准获取欧式变换矩阵；利用所述欧式变换矩阵对所述浮动X平片及其对应的多器官掩膜进行处理，以获取对齐后的正位X平片及其对应的多器官掩膜、对齐后的侧位X平片及其对应的多器官掩膜。
[0010]于所述第一方面的一实施例中，根据对齐结果获取正位单器官X平片和侧位单器官X平片的实现方法包括：将所述对齐后的正位X平片与其对应的多器官掩膜进行与操作，以获取所述正位单器官X平片；将所述对齐后的侧位X平片与其对应的多器官掩膜进行与操作，以获取所述侧位单器官X平片。
[0011]于所述第一方面的一实施例中，利用所述第一卷积神经网络模型对所述正位单器官X平片和所述侧位单器官X平片进行三维重建的实现方法包括：将所述正位单器官X平片沿其摄片轴进行扩充，以获取正位三维数据；将所述侧位单器官X平片沿其摄片轴进行扩充，以获取侧位三维数据；利用所述第一卷积神经网络模型对所述正位三维数据和所述侧位三维数据进行处理，以获取所述单器官三维图像。
[0012]本专利技术的第二方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本专利技术第一方面任一项所述的医学图像三维重建方法，
[0013]本专利技术的第三方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，其上存储有计算机程序；处理器，与所述存储器通信相连，用于调用所述计算机程序时执行本专利技术第一方面任一项所述的医学三维图像重建方法。
[0014]如上所述，本专利技术一个或多个实施例中所述的医学图像三维重建方法具有以下有益效果：
[0015]所述医学三维图像重建方法能够基于基准X平片和浮动X平片获取解剖学关键点以及多器官掩膜，并基于所述解剖学关键点以及多器官掩膜来获取对齐后的正位单器官X平片和侧位单器官X平片，基于此，所述医学三维图像重建方法能够利用第一卷积神经网络模型实现单器官三维重建。与现有技术相比，本专利技术实施例中提供了另一种医学图像三维重建的方法，所述医学三维图像重建方法仅需要获取正位和侧位的X平片即可，而正位和侧位的X平片在实际应用中很容易得到，因而具有良好的实用性。此外，所述医学三维图像重建方法无需使用数字重建X平片图像技术，因而能够降低三维重建过程的计算复杂度。
附图说明
[0016]图1A显示为本专利技术所述医学图像三维重建方法于一具体实施例中的流程图。
[0017]图1B显示为本专利技术所述医学图像三维重建方法于一具体实施例中解剖学关键点的示例图。
[0018]图2A显示为本专利技术所述医学图像三维重建方法于一具体实施例中获取解剖学关键点的流程图。
[0019]图2B和图2C显示为本专利技术所述医学图像三维重建方法于一具体实施例中解剖学关键点热力图的示例图。
[0020]图3A显示为本专利技术所述医学图像三维重建方法于一具体实施例中的基准正位X平
X平片，包括基准正位X平片和基准侧位X平片，且所述基准正位X平片和所述基准侧位X 平片为同一样本不同视角的两张X平片。所述基准X平片可以由医务人员通过人工方式选取。所述浮动X平片是指待重建的X平片，其包括浮动正位X平片和浮动侧位X平片，且所述浮动正位X平片和所述浮动侧位X平片也为同一样本不同视角的两张X平片。
[0042]可选地，所述目标器官为髋关节，所述基准正位X平片和所述基准侧位X平片均包含双侧股骨和骨盆，所述浮动正位X平片和所述浮动侧位X平片也包含双侧股骨和骨盆。此外，所述基准正位X平片和所述浮动正位X平片均为骨盆前后位X平片，所述基准侧位X平片和所述浮动侧位X平片均为髋关节假斜位X平片。
[0043]S12，获取所述基准X平片和所述浮动X平片对应的解剖学关键点。其中，所述解剖学关键点是指能够定位所述目标器官的关键点，具体可以根据解剖学相关知识进行定义。
[0044]特别地，请参阅图1B，显示为所述目标器官为髋关节时的一组解剖学关键点，分别为： 1号点右骶髂关节，2号点左骶髂关节，3号点右股骨颈，4号点左股骨颈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医学三维图像重建方法，其特征在于，所述医学三维图像重建方法包括：获取基准X平片和浮动X平片，其中，所述基准X平片包括基准正位X平片和基准侧位X平片，所述浮动X平片包括浮动正位X平片和浮动侧位X平片；获取所述基准X平片和所述浮动X平片对应的解剖学关键点；获取所述基准X平片和所述浮动X平片对应的多器官掩膜；根据所述解剖学关键点和所述多器官掩膜对所述基准X平片和所述浮动X平片进行对齐，并根据对齐结果获取正位单器官X平片和侧位单器官X平片；利用第一卷积神经网络模型对所述正位单器官X平片和所述侧位单器官X平片进行三维重建，以获取单器官三维图像。2.根据权利要求1所述的医学三维图像重建方法，其特征在于：所述基准正位X平片、所述基准侧位X平片、所述浮动正位X平片和所述浮动侧位X平片均包括双侧股骨和盆骨，且所述基准侧位X平片和所述浮动侧位X平片为髋关节假斜位X平片。3.根据权利要求1所述的医学三维图像重建方法，其特征在于，获取所述基准X平片和所述浮动X平片对应的解剖学关键点的实现方法包括：利用第二卷积神经网络模型对所述基准X平片和所述浮动X平片进行处理，以获取所述解剖学关键点。4.根据权利要求3所述的医学三维图像重建方法，其特征在于，利用所述第二卷积神经网络模型对所述基准X平片进行处理的实现方法包括：利用所述第二卷积神经网络模型对所述基准X平片进行处理，以获取所述基准X平片对应的解剖学关键点热力图；根据所述基准X平片对应的解剖学关键点热力图中像素点的像素值，获取所述基准X平片对应的解剖学关键点。5.根据权利要求1
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4任一项所述的医学三维图像重建方法，其特征在于，获取所述基准X平片和所述浮动X平片对应的多器官掩膜的实现方法包括：利用第三卷积神经网络模型对所述基准X平片和所述浮动X平片进行处理，以获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑国焱，李泽忠，陶蓉，刘鹏，高筱茹，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：