一种SPECT成像的非病变热区切分方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及一种SPECT成像的非病变热区切分方法与系统，属于图像数据处理技术领域，通过直接切除骨骼显像数据矩阵中的膀胱区域数据矩阵，对手臂区域数据矩阵的非病变热区进行识别和切除，可以在减弱因非病变热区引起病灶点判断的同时，使得病变区域的病灶点特征更加突出。有利于提高医生诊断的准确性。突出。有利于提高医生诊断的准确性。突出。有利于提高医生诊断的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种SPECT成像的非病变热区切分方法与系统


[0001]本专利技术涉及医学图像数据处理
，特别是涉及一种SPECT成像的非病变热区切分方法与系统。

技术介绍

[0002]单光子发射计算机断层成像(Single
‑
Photon Emission Computed Tomography,SPECT)技术可应用于骨骼显像。骨骼显像是早期诊断恶性肿瘤骨转移的首选方法。相关的诊断处理流程包括：事先向患者体内注射放射性药物(注射部位一般为手臂)，在患者经过一段时间的新陈代谢后，利用SPECT成像设备对患者全身进行骨扫描，以捕获放射性药物在患者体内的残留情况。在人体的病变区域，放射性药物的残留度较高，在骨骼显像中形成病变热区。但是由于不可控因素影响，在骨骼显像中也会出现非病变热区，影响医生对病灶点的准确判断。例如每个人的新陈代谢情况不同，有的患者会在膀胱区域残留较多的放射性药物，但是膀胱显然不是骨转移的病灶点。又或者放射性药物在注射过程中滴落在患者手臂皮肤上，造成体外污染，影响医生判断。因此，对骨骼显像数据矩阵中的非病变热区进行判断与处理，减弱非病变热区对医生进行诊断造成的干扰是十分有必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种SPECT成像的非病变热区切分方法与系统。用以切除骨骼显像数据矩阵中的非病变热区。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一方面，本专利技术提供一种SPECT成像的非病变热区切分方法，该方法的具体步骤包括：
[0006]利用SPECT成像设备获取人体全身的骨骼显像数据矩阵；
[0007]对骨骼显像数据矩阵的成像范围需要缩小，以此来避免冗余数据过多造成计算的浪费。具体的，对骨骼显像数据矩阵的成像范围进行缩小，得到只保留中间人体骨骼部分的骨骼显像数据矩阵的方法包括：
[0008]对获取的骨骼显像数据矩阵进行阈值处理，即将所述骨骼显像数据矩阵中的每个元素值与第一预设阈值进行对比，将小于所述第一预设阈值的元素值设为背景值，将大于或等于所述第一预设阈值的元素值设置为非背景值；
[0009]对进行阈值处理的骨骼显像数据矩阵进行扫描，即先由上至下逐行统计并记录骨骼显像数据矩阵中每行的非背景值个数，将扫描到的第一个非背景值个数不为零的行设置为头部切分线；
[0010]再由下至上逐行统计并记录骨骼显像数据矩阵中每行的非背景值个数，将扫描到的第一个非背景值个数不为零的行设置为足部切分线；
[0011]根据得到的头部切分线以及足部切分线对骨骼显像数据矩阵进行切分，得到只保留中间人体骨骼部分的骨骼显像数据矩阵。
[0012]根据所述只保留中间人体骨骼部分的骨骼显像数据矩阵得到盆骨区域数据矩阵以及手臂区域数据矩阵；
[0013]确定所述盆骨区域数据矩阵中膀胱区域数据矩阵的范围，并将范围内的膀胱区域数据矩阵在骨骼显像数据矩阵中进行切除；
[0014]对所述手臂区域数据矩阵中的病变热区与非病变热区进行识别，并在骨骼显像数据矩阵中切除非病变热区的数据矩阵。
[0015]在具体实施时，所述利用SPECT成像设备获取人体全身的骨骼显像数据矩阵，包括：对患者注射放射性药物，在经过预设的时间段后利用SPECT成像设备获取人体全身的骨骼显像数据矩阵。
[0016]可选的，根据所述只保留中间人体骨骼部分的骨骼显像数据矩阵得到盆骨区域数据矩阵的方法包括：
[0017]以所述骨骼显像数据矩阵中的行为二维坐标系中的横坐标值，以所述骨骼显像数据矩阵中的每行元素中非背景值的个数为二维坐标系中的纵坐标值，得到第一二维坐标信息，对所述第一二维坐标信息进行曲线拟合，得到第一拟合曲线函数；
[0018]将所述第一拟合曲线函数中位于胸腔区域和盆骨区域之间的极小值点作为盆骨区域数据矩阵的上切分点；
[0019]将所述第一拟合曲线函数中位于所述盆骨区域数据矩阵的上切分点之后相邻的极大值点加以随机范围值作为盆骨区域数据矩阵的下切分点；
[0020]根据所述盆骨区域数据矩阵的上切分点和所述盆骨区域数据矩阵的下切分点对所述骨骼显像数据矩阵进行切分，得到初始的盆骨区域数据矩阵；
[0021]以所述初始的盆骨区域数据矩阵的列作为二维坐标系中的横坐标值，以所述初始的盆骨区域数据矩阵中每列元素非背景值的个数作为二维坐标系中的纵坐标值，得到第二二维坐标信息，对所述第二二维坐标信息进行曲线拟合，得到第二拟合曲线函数；
[0022]分别获取位于第二拟合曲线中最大值点左右两侧的最小值点，将位于第二拟合曲线中最大值点左侧的最小值点作为初始的盆骨区域数据矩阵的左切分点，将位于第二拟合曲线中最大值点右侧的最小值点作为初始的盆骨区域数据矩阵的右切分点；
[0023]根据所述初始的盆骨区域数据矩阵的左切分点以及初始的盆骨区域数据矩阵的右切分点对所述初始的盆骨区域数据矩阵进行切分，得到最终仅包含盆骨区域的盆骨区域数据矩阵。
[0024]可选的，根据所述只保留中间人体骨骼部分的骨骼显像数据矩阵得到手臂区域数据矩阵的方法包括：根据人体形态学知识对所述骨骼显像数据矩阵进行处理，得到手臂区域数据矩阵。
[0025]可选的，所述确定所述盆骨区域数据矩阵中膀胱区域数据矩阵的范围，并将范围内的膀胱区域数据矩阵进行切除，包括：
[0026]以盆骨区域数据矩阵中的列作为二维坐标系中的横坐标值，以所述盆骨区域数据矩阵中的每列元素中的非背景值的个数作为二维坐标系中的纵坐标值，得到第三二维坐标系信息，对所述第三二维坐标系信息进行曲线拟合，得到第三拟合曲线函数；
[0027]将所述第三拟合曲线函数中的最大值点作为膀胱区域中心点的横坐标值；
[0028]以盆骨区域数据矩阵中的行作为二维坐标系中的横坐标值，以所述盆骨区域数据
矩阵中的每行元素中的非背景值的个数作为二维坐标系中的纵坐标值，得到第四二维坐标系信息，对所述第四二维坐标系信息进行曲线拟合，得到第四拟合曲线函数；
[0029]将所述第四拟合曲线函数中位于骶骨位置的极小值点作为膀胱区域中心点的纵坐标值；
[0030]以所述膀胱区域中心点坐标为中心确定椭圆区域；所述椭圆区域的数据矩阵为膀胱区域数据矩阵；
[0031]将所述膀胱区域数据矩阵以自适应椭圆的方式进行切除。
[0032]可选的，所述以所述膀胱区域中心点坐标为中心确定椭圆区域，包括：
[0033]以膀胱区域中心点的横坐标值为二维坐标的横坐标，以膀胱区域中心点所在行的所有元素值为纵坐标，得到第五二维坐标系信息，对所述第五二维坐标系信息进行曲线拟合，得到第五拟合曲线函数；
[0034]确定第五拟合曲线函数中分别位于膀胱和左、右侧骨骼之间的极值点；
[0035]根据第五拟合曲线函数中位于膀胱和骨骼之间极值点确定椭圆区域的长轴大小；
[0036]以膀胱区域中心点的纵坐标值为二维坐标的横坐标，以膀胱区域中心点所在列的所有元素值为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SPECT成像的非病变热区切分方法，其特征在于，包括：利用SPECT成像设备获取人体全身的骨骼显像数据矩阵；对骨骼显像数据矩阵的成像范围进行缩小，得到只保留中间人体骨骼部分的骨骼显像数据矩阵；根据所述只保留中间人体骨骼部分的骨骼显像数据矩阵得到盆骨区域数据矩阵以及手臂区域数据矩阵；确定所述盆骨区域数据矩阵中膀胱区域数据矩阵的范围，并将范围内的膀胱区域数据矩阵在骨骼显像数据矩阵中进行切除；对所述手臂区域数据矩阵中的病变热区与非病变热区进行识别，并在骨骼显像数据矩阵中切除非病变热区的数据矩阵。2.根据权利要求1所述的SPECT成像的非病变热区切分方法，其特征在于，所述利用SPECT成像设备获取人体全身的骨骼显像数据矩阵，包括：对患者注射放射性药物，在经过预设的时间段后利用SPECT成像设备获取人体全身的骨骼显像数据矩阵。3.根据权利要求1所述的SPECT成像的非病变热区切分方法，其特征在于，根据所述只保留中间人体骨骼部分的骨骼显像数据矩阵得到盆骨区域数据矩阵的方法包括：以所述骨骼显像数据矩阵中的行为二维坐标系中的横坐标值，以所述骨骼显像数据矩阵中的每行元素中非背景值的个数为二维坐标系中的纵坐标值，得到第一二维坐标信息，对所述第一二维坐标信息进行曲线拟合，得到第一拟合曲线函数；将所述第一拟合曲线函数中位于胸腔区域和盆骨区域之间的极小值点作为盆骨区域数据矩阵的上切分点；将所述第一拟合曲线函数中位于所述盆骨区域数据矩阵的上切分点之后相邻的极大值点加以随机范围值作为盆骨区域数据矩阵的下切分点；根据所述盆骨区域数据矩阵的上切分点和所述盆骨区域数据矩阵的下切分点对所述骨骼显像数据矩阵进行切分，得到初始的盆骨区域数据矩阵；以所述初始的盆骨区域数据矩阵的列作为二维坐标系中的横坐标值，以所述初始的盆骨区域数据矩阵中每列元素非背景值的个数作为二维坐标系中的纵坐标值，得到第二二维坐标信息，对所述第二二维坐标信息进行曲线拟合，得到第二拟合曲线函数；分别获取位于第二拟合曲线中最大值点左右两侧的最小值点，将位于第二拟合曲线中最大值点左侧的最小值点作为初始的盆骨区域数据矩阵的左切分点，将位于第二拟合曲线中最大值点右侧的最小值点作为初始的盆骨区域数据矩阵的右切分点；根据所述初始的盆骨区域数据矩阵的左切分点以及初始的盆骨区域数据矩阵的右切分点对所述初始的盆骨区域数据矩阵进行切分，得到最终仅包含盆骨区域的盆骨区域数据矩阵。4.根据权利要求3所述的SPECT成像的非病变热区切分方法，其特征在于，根据进行背景值与非背景值处理后的骨骼显像数据矩阵得到手臂区域数据矩阵的方法包括：根据人体形态学知识对所述骨骼显像数据矩阵进行处理，得到手臂区域数据矩阵。5.根据权利要求1所述的SPECT成像的非病变热区切分方法，其特征在于，所述确定所述盆骨区域数据矩阵中膀胱区域数据矩阵的范围，并将范围内的膀胱区域数据矩阵进行切
除，包括：以盆骨区域数据矩阵中的列作为二维坐标系中的横坐标值，以所述盆骨区域数据矩阵中的每列元素中的非背景值的个数作为二维坐标系中的纵坐标值，得到第三二维坐标系信息，对所述第三二维坐标系信息进行曲线拟合，得到第三拟合曲线函数；将所述第三拟合曲线函数中的最大值点作为膀胱区域中心点的横坐标值；以盆骨区域数据矩阵中的行作为二维坐标系中的横坐标值，以所述盆骨区域数据矩阵中的每行元素中的非背景值的个数作为二维坐标系中的纵坐标值，得到第四二维坐标系信息，对所述第四二维坐标系信息进行曲线拟合，得到第四拟合曲线函数；将所述第四拟合曲线函数中位于骶骨位置的极小值点作为膀胱区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：林强，赵少芳，李同同，曹永春，满正行，
申请(专利权)人：西北民族大学，
类型：发明
国别省市：