获取心脏区域分割边界的方法及相关装置制造方法及图纸

技术编号:39412371 阅读:8 留言:0更新日期:2023-11-19 16:04
本申请实施例提供了一种获取心脏区域分割边界的方法及相关装置,所述方法包括获取胸部三维医学影像的横断面图像;根据所述横断面图像,获取左肺轮廓和右肺轮廓;根据所述左肺轮廓和所述右肺轮廓,获取心脏区域的前侧边界线和后侧边界线;所述前侧边界线的两端点分别位于所述左肺轮廓的前半部分和所述右肺轮廓的前半部分,且所述前侧边界线的长度参数小于第一阈值;所述后侧边界线的两端点分别位于所述左肺轮廓的后半部分和所述右肺轮廓的后半部分,且所述后侧边界线的长度参数小于第二阈值

【技术实现步骤摘要】
获取心脏区域分割边界的方法及相关装置


[0001]本申请涉及医学图像处理领域
,具体涉及一种获取心脏区域分割边界的方法及相关装置


技术介绍

[0002]心脏是人体循环系统的动力源,是人体中最重要的器官之一

心脏疾病的检测及诊断通常依靠胸部三维医学影像进行

由于心脏位于胸腔内

膈肌的上方

两肺之间,前方与胸前壁临近;因此,胸部三维医学影像中除心脏之外,还包括心脏的周围邻近组织,如,空气



膈肌

降主动脉

肺动脉

肺静脉和心耳

[0003]对于心脏手术导航

介入治疗指导

计算机辅助诊断等应用,为了显示直观清晰的心脏

升主动脉和冠状动脉,以便于观察升主动脉和冠状动脉的走向,以及心脏的腔室形态,需要在心脏三维图像中去除心脏的上述周围邻近组织,精确提取心脏完整区域的分割边界

但胸部三维医学影像数据对比度低,噪声大,心脏底部与胸隔膜会发生粘连,上述问题给精确获取整个心脏目标区域的分割边界带来了困难

已知的获取心脏区域分割边界方法,算法复杂耗时


技术实现思路

[0004]本申请的实施例提供了获取心脏区域分割边界的方法及相关装置,可以高效地获取心脏区域的至少一个维度的分割边界
r/>[0005]本申请实施例的第一方面,提供了一种获取心脏区域分割边界的方法,包括:
[0006]获取胸部三维医学影像的横断面图像;
[0007]根据所述横断面图像,获取横断面左肺轮廓和横断面右肺轮廓;
[0008]根据所述横断面左肺轮廓和所述横断面右肺轮廓,获取心脏区域的前侧边界线和后侧边界线;其中,所述前侧边界线的两端点分别位于所述横断面左肺轮廓的前半部分和所述横断面右肺轮廓的前半部分,且所述前侧边界线的长度参数小于第一阈值;所述后侧边界线的两端点分别位于所述横断面左肺轮廓的后半部分和所述横断面右肺轮廓的后半部分,且所述后侧边界线的长度参数小于第二阈值

[0009]本申请实施例的第二方面,提供了一种获取心脏区域分割边界的方法,包括:
[0010]获取胸部三维医学影像的一张冠状面图像;所述冠状面图像与肺部区域沿纵轴方向的中心截面的距离小于第七阈值;
[0011]根据所述冠状面图像,获取冠状面左肺轮廓和冠状面右肺轮廓;
[0012]根据所述冠状面左肺轮廓和所述冠状面右肺轮廓,获取心脏区域的上边界线和下边界线;其中,所述上边界线的两端点分别位于所述冠状面左肺轮廓的上半部分和所述冠状面右肺轮廓的上半部分,且所述上边界线的长度参数小于第五阈值;所述下边界线的两端点分别位于所述冠状面左肺轮廓的下半部分和所述冠状面右肺轮廓的下半部分,且所述下边界线的长度参数小于第六阈值

[0013]本申请实施例的第三方面,提供了一种获取心脏区域分割边界的装置,包括存储器

处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序;
[0014]所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一方面实施例的获取心脏区域分割边界的方法

[0015]本申请实施例的第四方面,提供了一种计算机可读存储介质所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序,当所述计算机程序在计算机上运行时,使得所述计算机执行上述任一方面实施例的获取心脏区域分割边界的方法

[0016]本申请提供的实施例,是基于心脏与肺组织在空间上的相对位置关系,获取心脏区域的至少一个维度的分割边界;本申请提供实施例相比于现有技术的优势在于肺组织更容易分割,且精度更高,而心脏与肺组织的位置关系是确定的,通过分割肺组织来获取心脏区域的分割边界,算法简单,可以高效地获取心脏区域的至少一个维度的分割边界

附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动力的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图

[0018]图1为本申请实施例提供的获取心脏区域的前侧边界线及后侧边界线的方法的流程示意图;
[0019]图2为本申请实施例提供的获取左肺轮廓和右肺轮廓的方法的流程示意图;
[0020]图3为本申请实施例提供的另一种获取左肺轮廓和右肺轮廓的方法的流程示意图;
[0021]图4为本申请实施例提供的一种获取心脏区域的前侧边界线及后侧边界线的方法的流程示意图;
[0022]图5为本申请实施例提供的另一种获取心脏区域的前侧边界线及后侧边界线的方法的流程示意图;
[0023]图6为本申请实施例提供的获取所述心脏区域的上边界和下边界的方法的流程示意图;
[0024]图7为本申请实施例提供的获取所述心脏区域的上边界线和下边界线的方法的流程示意图;
[0025]图8为本申请实施例提供的另一种获取所述心脏区域的上边界线和下边界线的方法的流程示意图;
[0026]图9为本申请实施例提供的另一种获取所述心脏区域的上边界线和下边界线的方法的流程示意图;
[0027]图
10
为本申请实施例提供的一种冠状动脉树提取方法的流程示意图;
[0028]图
11
为本申请实施例提供的一种在所述心脏区域图像上提取第一冠状动脉初始图像的方法的流程示意图;
[0029]图
12
为本申请实施例提供的另一种在所述心脏区域图像上提取第一冠状动脉初始图像的方法的流程示意图;
[0030]图
13
为本申请实施例提供的去除第一冠状动脉初始图像上的所述噪声区域的方法的流程示意图;
[0031]图
14
为本申请实施例提供的根据在各层所述横断面图像提取的所述冠状动脉树二维图像,获取冠状动脉树三维图像的方法的流程示意图;
[0032]图
15
为本申请实施例提供的人体剖面方位示意图;
[0033]图
16
为本申请实施例提供的
CTA
影像的横断面图像;
[0034]图
17
为本申请实施例提供的第二二值图像的示意图;
[0035]图
18
为本申请实施例提供的第一二值图像的示意图;
[0036]图
19
为本申请实施例提供的取反后的第一二值图像的示意图;
[0037]图
20
为本申请实施例提供的第三二值图像的示意图;
[0038]图
21
为本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种获取心脏区域分割边界的方法,其特征在于,包括:获取胸部三维医学影像的横断面图像;根据所述横断面图像,获取横断面左肺轮廓和横断面右肺轮廓;根据所述横断面左肺轮廓和所述横断面右肺轮廓,获取心脏区域的前侧边界线和后侧边界线;其中,所述前侧边界线的两端点分别位于所述横断面左肺轮廓的前半部分和所述横断面右肺轮廓的前半部分,且所述前侧边界线的长度参数小于第一阈值;所述后侧边界线的两端点分别位于所述横断面左肺轮廓的后半部分和所述横断面右肺轮廓的后半部分,且所述后侧边界线的长度参数小于第二阈值
。2.
如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述前侧边界线的长度参数是所述前侧边界线的长度,所述第一阈值是第一阈值长度;所述后侧边界线的长度参数是所述后侧边界线的长度,所述第二阈值是第二阈值长度;或者,所述前侧边界线的长度参数是前侧边界线在第一长度排序中的序次;所述第一阈值是所述前侧边界线在第一长度排序中的序次阈值;所述第一长度排序是在横断面左肺轮廓前半部分上的点与横断面右肺轮廓前半部分上的点之间的多条连线的按照长度由小到大的排序;所述后侧边界线的长度参数是后侧边界线在第二长度排序中的序次;所述第二阈值是所述后侧边界线在第二长度排序中的序次阈值;所述第二长度排序是在横断面左肺轮廓后半部分上的点与横断面右肺轮廓后半部分上的点之间的多条连线的按照长度由小到大的排序
。3.
如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述前侧边界线的两端点的距离不大于所述横断面左肺轮廓的前半部分与所述横断面右肺轮廓的前半部分上任意两点的距离;所述后侧边界线的两端点的距离不大于所述横断面左肺轮廓的后半部分与所述横断面右肺轮廓的后半部分上任意两点的距离
。4.
如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述横断面左肺轮廓在所述前侧边界线的左侧端点处的法向量的正方向朝向外侧;所述横断面左肺轮廓在所述后侧边界线的左侧端点处的法向量的正方向朝向外侧;所述横断面右肺轮廓在所述前侧边界线的右侧端点处的法向量的正方向朝向外侧;所述横断面右肺轮廓在所述后侧边界线的右侧端点处的法向量的正方向朝向外侧
。5.
如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取横断面左肺轮廓和横断面右肺轮廓包括:获取所述横断面左肺轮廓上的第一标记点集;以及获取所述横断面右肺轮廓上的第二标记点集
。6.
如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述横断面左肺轮廓和所述横断面右肺轮廓,获取心脏区域的前侧边界线和后侧边界线,包括:遍历第一标记点集内每个点与第二标记点集内每个点的两两之间的距离,直至获取第一对标记点和第二对标记点;其中,所述第一对标记点分别位于所述横断面左肺轮廓的前半部分和所述横断面右肺轮廓的前半部分,且所述第一对标记点之间连线的长度参数小于第一阈值;所述第二对标记点分别位于所述横断面左肺轮廓的后半部分和所述横断面右肺轮廓的后半部分,且所述第二对标记点之间连线的长度参数小于第二阈值;
根据所述第一对标记点获取所述前侧边界线;根据所述第二对标记点获取所述后侧边界线
。7.
如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据横断面左肺轮廓和横断面右肺轮廓,获取心脏区域的前侧边界线和后侧边界线,包括:遍历第一标记点集内每个点与第二标记点集内每个点的两两之间的距离,直至获取第一对标记点和第二对标记点;其中,所述第一对标记点分别位于所述横断面左肺轮廓的前半部分和所述横断面右肺轮廓的前半部分,且第一对标记点之间连线的长度参数小于第一阈值;所述第二对标记点分别位于所述横断面左肺轮廓的后半部分和所述横断面右肺轮廓的后半部分,且所述第二对标记点之间连线的长度参数小于第二阈值;根据所述第一对标记点获取所述前侧边界线;根据所述第二对标记点获取所述后侧边界线
。8.
如权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述第一标记点集包括第一前标记点子集和第一后标记点子集;所述第一前标记点子集内的至少一部分标记点位于所述横断面左肺轮廓的前半部分,所述第一后标记点子集内的至少一部分标记点位于所述横断面左肺轮廓的后半部分;所述第二标记点集包括第二前标记点子集和第二后标记点子集;所述第二前标记点子集内的至少一部分标记点位于所述横断面右肺轮廓的前半部分,所述第二后标记点子集内的至少一部分标记点位于所述横断面右肺轮廓的后半部分;所述遍历第一标记点集内每个点与第二标记点集内每个点的两两之间的距离,直至获取第一对标记点和第二对标记点,包括:遍历第一前标记点子集内每个点与第二前标记点子集内每个点的两两之间的距离,直至获取第一对标记点;遍历第一后标记点子集内每个点与第二后标记点子集内每个点的两两之间的距离,直至获取第二对标记点
。9.
如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述获取横断面左肺轮廓上的第一标记点集,包括:获取所述横断面左肺轮廓上的多个左肺角点,多个所述左肺角点组成所述第一标记点集;所述获取横断面右肺轮廓上的第二标记点集,包括:获取所述横断面右肺轮廓上的多个右肺角点,多个所述右肺角点组成所述第二标记点集
。10.
如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一标记点集内的标记点法向量的正方向朝向外侧;所述第二标记点集内的标记点法向量的正方向朝向外侧
。11.
如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:根据所述横断面左肺轮廓和所述横断面右肺轮廓,获取心脏区域的左侧边界线和右侧边界线
。12.
如权利要求
11
所述的方法,其特征在于,所述根据所述横断面左肺轮廓和所述横断面右肺轮廓,获取心脏区域的左侧边界线和右侧边界线,包括:将所述横断面左肺轮廓的内侧边界作为所述心脏区域的所述左侧边界线,将所述横断面右肺轮廓的内侧边界作为所述心脏区域的所述右侧边界线
。13.
如权利要求
11
所述的方法,其特征在于,还包括:根据心脏区域的所述前侧边界线

所述后侧边界线

所述左侧边界线和所述右侧边界线,获取心脏区域面积;
根据相邻两层所述横断面图像的所述心脏区域面积获取所述心脏区域的上边界和下边界
。14.
如权利要求
13
所述的方法,其特征在于,所述根据相邻两层所述横断面图像的所述心脏区域面积获取所述心脏区域的上边界和下边界,包括:响应于相邻两层所述横断面图像位于心脏区域的上半部分,则当下层所述横断面图像的所述心脏区域面积与上层所述横断面图像的所述心脏区域面积的差值或比值大于第三阈值时,将上层所述横断面或者下层所述横断面作为所述心脏区域的上边界;响应于相邻两层所述横断面图像位于心脏区域的下半部分,则当下层所述横断面图像的所述心脏区域面积与上层所述横断面图像的所述心脏区域面积的差值或比值大于第四阈值时,将上层所述横断面或者下层所述横断面作为所述心脏区域的下边界
。15.
如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述横断面图像,获取横断面左肺轮廓和横断面右肺轮廓,包括:通过对所述横断面图像二值化处理,分割获取横断面左肺轮廓和横断面右肺轮廓
。16.
如权利要求
15
所述的方法,其特征在于,所述通过对所述横断面图像二值化处理,分割获取横断面左肺轮廓和横断面右肺轮廓,包括:通过对所述横断面图像二值化处理,获取第一二值图像;所述第一二值图像中的黑色区域包括肺部区域和过分割区域;所述肺部区域与所述过分割区域分隔;在所述第一二值图像中去除所述过分割区域,获取所述横断面左肺轮廓和所述横断面右肺轮廓
。17.
如权利要求
16
所述的方法,其特征在于,所述在所述第一二值图像中去除所述过分割区域,包括:将最靠近后侧的连通区域作为过分割区域;在所述第一二值图像中去除所述过分割区域
。18.
如权利要求
16
所述的方法,其特征在于,所述在所述第一二值图像中去除所述过分割区域,包括:将与所述第一二值图像边界连通的连通区域作为过分割区域;在所述第一二值图像中去除所述过分割区域
。19.
如权利要求
...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘磊徐磊冯亮刘广志
申请(专利权)人:苏州润迈德智能科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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