一种脊柱配准方法、装置、设备及计算机存储介质与流程

技术特征：
1.一种脊柱配准方法，其特征在于，包括：获取待配准的mr图像和ct图像；利用训练好的刚弹性脊柱配准模型对mr图像和ct图像进行配准，所述刚弹性脊柱配准模型包括特征提取单元、全连接单元、特征变换单元和融合单元，所述特征提取单元用于接收待配准的mr图像和ct图像，所述特征提取单元、所述全连接单元、所述特征变换单元和所述融合单元依次连接，所述特征提取单元跳跃连接所述融合单元，所述刚弹性脊柱配准模型包括空间变换层(7)，所述空间变换层(7)连接所述融合单元，所述空间变换层(7)用于根据待配准的mr图像生成配准后的mr图像；获取所述刚弹性脊柱配准模型输出的配准结果。2.根据权利要求1所述的脊柱配准方法，其特征在于：所述特征提取单元包括依次连接的第一提取卷积层(11)、第二提取卷积层(12)、第三提取卷积层(13)和第四提取卷积层(14)，所述第一提取卷积层(11)用于接收mr图像和ct图像，所述第四提取卷积层(14)连接所述全连接单元。3.根据权利要求2所述的脊柱配准方法，其特征在于：所述全连接单元包括第一全连接层(21)以及若干个第二全连接层(22)，所述第一全连接层(21)连接所述第四提取卷积层(14)，各个所述第二全连接层(22)并联连接所述第一全连接层(21)。4.根据权利要求3所述的脊柱配准方法，其特征在于：所述特征变换单元包括特征变换层(31)，所述特征变换层(31)的数量与所述第二全连接层(22)相同，所述第二全连接层(22)与所述特征变换层(31)一一对应连接，所述融合单元包括依次连接的第一融合卷积层(41)、第二融合卷积层(42)、第三融合卷积层(43)和第四融合卷积层(44)，所述第一提取卷积层(11)和各个所述特征变换层(31)连接所述第四融合卷积层(44)，所述第二提取卷积层(12)和各个所述特征变换层(31)连接所述第三融合卷积层(43)，所述第三提取卷积层(13)和各个所述特征变换层(31)连接所述第二融合卷积层(42)，所述第四提取卷积层(14)和各个所述特征变换层(31)连接所述第一融合卷积层(41)。5.根据权利要求1所述的脊柱配准方法，其特征在于，脊柱配准方法还包括：构建所述刚弹性脊柱配准模型；获取用于训练的mr图像、ct图像、mr分割图像、ct分割图像；依据损失函数对所述刚弹性脊柱配准模型进行训练；对训练后的所述刚弹性脊柱配准模型进行测试，获取训练好的所述刚弹性脊柱配准模型。6.根据权利要求5所述的脊柱配准方法，其特征在于，所述依据损失函数对所述刚弹性脊柱配准模型进行训练这一步骤，还包括：使用dice损失单元根据mr分割图像、ct分割图像计算第一损失l1；使用最小二乘损失单元根据mr分割图像计算第二损失l2；使用归一化互相关损失单元根据ct图像和配准后的mr图像计算第三损失l3。7.根据权利要求6所述的脊柱配准方法，其特征在于，所述依据损失函数对所述刚弹性脊柱配准模型进行训练这一步骤，还包括：计算全局损失l，所述全局损失l满足公式l＝l1 0.1*l2 l3；依据所述全局损失l对所述刚弹性脊柱配准模型进行训练。
8.一种脊柱配准装置，其特征在于，包括：第一获取模块，所述第一获取模块用于获取待配准的mr图像和ct图像；处理模块，所述处理模块用于利用训练好的刚弹性脊柱配准模型对mr图像和ct图像进行配准，所述刚弹性脊柱配准模型包括特征提取单元、全连接单元、特征变换单元和融合单元，所述特征提取单元用于接收待配准的mr图像和ct图像，所述特征提取单元、所述全连接单元、所述特征变换单元和所述融合单元依次连接，所述特征提取单元跳跃连接所述融合单元，所述刚弹性脊柱配准模型包括空间变换层(7)，所述空间变换层(7)连接所述融合单元，所述空间变换层(7)用于根据待配准的mr图像生成配准后的mr图像；第二获取模块，所述第二获取模块用于获取所述刚弹性脊柱配准模型输出的配准结果。9.一种设备，其特征在于：设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或所述指令集在由所述处理器处理时用于实现如权利要求1至7任一项所述的脊柱配准方法。10.一种计算机存储介质，其特征在于：计算机存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或所述指令集在由处理器处理时用于实现如权利要求1至7任一项所述的脊柱配准方法。

技术总结
本发明提出一种脊柱配准方法、装置、设备及计算机存储介质，脊柱配准方法包括：获取待配准的MR图像和CT图像；利用训练好的刚弹性脊柱配准模型对MR图像和CT图像进行配准，刚弹性脊柱配准模型包括特征提取单元、全连接单元、特征变换单元和融合单元，特征提取单元、全连接单元、特征变换单元和融合单元依次连接，特征提取单元跳跃连接融合单元，刚弹性脊柱配准模型包括空间变换层，空间变换层连接融合单元，空间变换层用于根据待配准的MR图像生成配准后的MR图像；获取刚弹性脊柱配准模型输出的配准结果。本发明采用神经网络算法，脊柱配准运行时间短，配准精度高，应用时无需提供骨性结构的信息，能够满足多模态图像引导的手术导航应用要求。航应用要求。航应用要求。


技术研发人员：冯前进 赵磊 周宇佳 庞树茂 苏志海 吕海
受保护的技术使用者：南方医科大学
技术研发日：2021.06.22
技术公布日：2021/10/23