醫(yī)學(xué)圖像的重建方法及其裝置的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種醫(yī)學(xué)圖像的重建方法及其裝置?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]脊柱醫(yī)學(xué)圖像，例如脊柱磁共振圖像在診斷各種脊柱疾病中具有非常重要的作用，例如脊椎退化性錯位，是目前研究椎間盤退變性改變最簡單、精確的檢查手段。臨床中，醫(yī)生是通過觀察橫斷、矢狀面圖像來進(jìn)行診斷，所需斷面圖像是從脊椎的結(jié)構(gòu)形狀出發(fā)，矢狀面需要盡可能多的過脊柱，并通過脊髓，而橫斷面，需要平行于椎間盤，通過分析不同斷面以獲取更多的脊柱信息，提高診斷精度。
[0003]確定出橫斷和矢狀面的掃描參數(shù)，掃描設(shè)備利用這些掃描參數(shù)，得到橫斷和矢狀的診斷圖像，供醫(yī)生使用的方法統(tǒng)稱為掃描計劃。重建出的矢狀面的質(zhì)量決定了橫斷面掃描參數(shù)的準(zhǔn)確性。
[0004]目前現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于掃描計劃中脊柱圖像的重建方法主要有:
[0005]—種椎間盤量化標(biāo)注的方法。該方法首先應(yīng)用專家點定位和基于模版的方法對脊柱區(qū)域進(jìn)行粗分割，然后用霍夫曼變化提取脊髓，后根據(jù)定位準(zhǔn)則，沿著脊髓曲線的方向，將整個脊柱的每一個椎間盤定位，并給出量化標(biāo)注。該方法通過人際交互現(xiàn)在圖像切片中最清晰的圖像進(jìn)行處理，未能有效利用完整的圖像切片信息，并且受模板限制，所獲取掃描圖像的準(zhǔn)確性存在偏差。
[0006]CN1012018525A提供一種椎骨和椎間盤的定位方法。通過根據(jù)椎骨邊緣位置確定椎骨和椎間盤定位線的定位方法，以提高定位速度和精度。該方法未能充分利用椎骨圖像的有效信息，僅根據(jù)椎間盤進(jìn)行定位，不能有效解決病人扭頭、仰頭等等掃描場景下定位圖像的準(zhǔn)確重建。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種醫(yī)學(xué)圖像的重建方法及其裝置，用于解決脊椎掃描中充分利用斷面圖像信息，重建脊椎各個斷面圖像，獲取準(zhǔn)確的掃描參數(shù)，以提高診斷圖像的質(zhì)量和精度。
[0008]為解決上述及時問題，本發(fā)明提供一種醫(yī)學(xué)圖像的重建方法，包括以下步驟:
[0009]獲取醫(yī)學(xué)圖像的體數(shù)據(jù)；
[0010]提取所述體數(shù)據(jù)中的目標(biāo)區(qū)域；
[0011]檢測所述目標(biāo)區(qū)域，獲取椎間盤點和脊髓點；
[0012]根據(jù)所述椎間盤點和脊髓點擬合平面方程；
[0013]采用所述平面方程重建第一斷面圖像。
[0014]進(jìn)一步地，所述獲取椎間盤點的方法包括:
[0015]獲取目標(biāo)區(qū)域任意斷面的二維圖像；
[0016]采用二維線增強所述二維圖像，獲取椎間盤候選點；
[0017]預(yù)處理所述椎間盤候選點；
[0018]根據(jù)三維連通域分析所述椎間盤候選點，去除椎間盤假陽性，獲取椎間盤點。
[0019]進(jìn)一步地，所述去除椎間盤假陽性的方法，包括:
[0020]根據(jù)所述椎間盤候選點獲取若干個三維連通域；
[0021]計算各連通域的體積，若連通域的體積位于閾值范圍內(nèi)則保留該連通域，否則去除該連通域，其中體所述連通域體積的閾值范圍為100至2000立方毫米；
[0022]計算任意連通域的第一、第二和第三方向；若第三方向與頭腳方向所在平面的夾角小于閾值A(chǔ)，則保留該連通域，否則去除該連通域；
[0023]計算任意一個連通域中心點與其它任意兩個連通域中心點連線形成的夾角，采用迭代方法保留所述夾角小于閾值A(chǔ)的中心點所在的連通域；
[0024]其中，所述第一、第二和第三方向兩兩垂直。
[0025]進(jìn)一步地，所述迭代方法包括:
[0026]計算任意一個連通域中心點與其它任意兩個連通域中心點連線形成的夾角；
[0027]統(tǒng)計夾角大于閾值A(chǔ)的任一中心點出現(xiàn)的頻次，去除出現(xiàn)頻次最大的中心點所在的連通域；
[0028]重復(fù)上述步驟，直至任意一個連通域的中心點與其它任意兩個連通域中心點連線形成的夾角小于閾值A(chǔ)為止；其中，所述閾值取值范圍為小于45度。
[0029]進(jìn)一步地，所述任意斷面的二維圖像與所述第一斷面為相同的斷面。
[0030]進(jìn)一步地，所述獲取脊髓點的方法包括:
[0031]采用線增強所述目標(biāo)區(qū)域，獲取脊髓候選點；
[0032]預(yù)處理所述脊髓候選點；
[0033]分析所述脊髓候選點，去除脊髓假陽性，獲取脊髓點。
[0034]進(jìn)一步地，所述去除脊髓假陽性的方法包括:
[0035]根據(jù)脊髓形態(tài)學(xué)判定，如脊髓候選點位于所述椎間盤點所在區(qū)域的右側(cè)，則保留所述脊髓候選點，否則排除該候選點；
[0036]根據(jù)所述脊髓候選點獲取若干個三維連通域；
[0037]沿所述頭腳方向檢測任一連通域，獲取頭腳方向最大縱向長度的連通域，即為所述脊髓點所在的區(qū)域。
[0038]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種醫(yī)學(xué)圖像的重建裝置，包括:
[0039]體數(shù)據(jù)獲取單元；
[0040]目標(biāo)區(qū)域提取單元，用于在體數(shù)據(jù)中提取目標(biāo)區(qū)域；
[0041]檢測單元，包括椎間盤點獲取單元和脊髓點獲取單元，用于分別獲取椎間盤點和脊髓點；
[0042]重建單元，根據(jù)所述檢測單元獲取的所述椎間盤點和脊髓點擬合平面方程，重建第一斷面圖像。
[0043]進(jìn)一步地，所述椎間盤點獲取單元包括:
[0044]斷面圖像獲取單元，用于獲取所述目標(biāo)區(qū)域任意斷面的二維圖像；
[0045]第一候選點獲取單元，用于在所述二維圖像上獲取椎間盤候選點；
[0046]第一分析單元，用于分析所述椎間盤候選點，去除椎間盤假陽性，獲取椎間盤點；所述第一分析單元包括第一假陽性分析單元。
[0047]進(jìn)一步地，所述脊髓點獲取單元包括:
[0048]第二候選點獲取單元，用于在所述目標(biāo)區(qū)域獲取脊髓候選點；
[0049]第二假陽性分析單元，用于去除椎間盤假陽性，獲取椎間盤點。
[0050]本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果；適用于嚴(yán)重脊柱測凸等各種脊柱彎曲病狀，或者病人扭頭等非正常掃描場景，通用性強；重建過程無需用戶介入，自動重建方法速度快；利用整個圖像序列信息，穩(wěn)定性以及魯棒性強，能保證掃描計劃的連續(xù)性，提高診斷圖像的質(zhì)量。
【【附圖說明】】
[0051]圖1為本發(fā)明實施例中的醫(yī)學(xué)圖像的重建方法的流程示意圖；
[0052]圖2為本發(fā)明實施例中獲取椎間盤點的流程示意圖；
[0053]圖3為本發(fā)明實施例中獲取椎間盤點候選點的結(jié)果示意圖；
[0054]圖4為本發(fā)明實施例中椎間盤空間中三個主方向示意圖；
[0055]圖5為本發(fā)明實施例中去除椎間盤點假陽性方法的流程示意圖；
[0056]圖6為本發(fā)明實施例中獲取脊髓點的流程示意圖；
[0057]圖7為本發(fā)明實施例中獲取脊髓點候選點的結(jié)果示意圖；
[0058]圖8為本發(fā)明實施例中去除脊髓點假陽性方法的流程示意圖；
[0059]圖9為本發(fā)明實施例中獲取第一斷面圖像的結(jié)果示意圖；
[0060]圖10為本發(fā)明實施例中醫(yī)學(xué)圖像的重建裝置的示意圖；
[0061]圖11為本發(fā)明另一實施例中醫(yī)學(xué)圖像的重建裝置的示意圖。
【【具體實施方式】】
[0062]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0063]其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，所述示意圖只是實施例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保