一种全自动测量ct/mri容积内胸骨下端/剑突的方法
技术领域
1.本发明涉及医学影像领域，尤其涉及一种全自动测量ct/mri容积内胸骨下端/剑突的方法。
背景技术：
2.胸骨下端(sie)或其邻近的剑突(xp)是易于在人体胸腔中检测到(通过简单触诊)的骨结构，并且通常用作不同医学应用的参考标志。但是现有技术中通常采用人工分辨的方式在ct/mri(核磁共振)影像中寻找胸骨下端或剑突，其操作方式较为复杂，严重影响了医学影像操作的工作效率，因此，有必要研究一种在ct/mri影像中自动测量胸骨下端或剑突的方法来解决上述问题。
技术实现要素：
3.本发明目的是针对上述问题，提供一种方便快捷的全自动测量ct/mri容积内胸骨下端/剑突的方法。
4.为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
5.一种全自动测量ct/mri容积内胸骨下端/剑突的方法，包括以下步骤：
6.s1、将全身ct/mri图像中的中轴平面以下部分裁剪掉，得到上半身图像；
7.s2、将上半身图像中位于中冠状平面后方的部分裁剪掉，得到预搜索图像；
8.s3、设定下阈值lt和上阈值ut，将预搜索图像中位于区间[lt,ut]内的体素值设置为前景像素，将预搜索图像中位于区间[lt,ut]外的体素值设置为背景像素；
[0009]
s4、建立坐标系并将预搜索图像置于坐标系中；
[0010]
s5、从上到下对预搜索图像进行水平切片，并从最顶端的切片开始对切片进行搜索；
[0011]
s6、在当前切片中，寻找位于中矢状面周围且具有最低i坐标的前景像素；如果找到了，则选择下一级切片继续寻找；如果没有找到，则选择结束；
[0012]
s7、最终确定，预搜索图像中胸骨下端或剑突的位置为sie＝[i(k-1),msp,k-1]；其中，i(k-1)表示在上一级切片中找到的i坐标，k-1表示下一级切片。
[0013]
进一步的，所述步骤s3中，下阈值lt＝wl-ww/2，上阈值ut＝wl ww/2；其中，wl和ww是仅保留骨组织的统计估计常数。
[0014]
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
[0015]
本发明首先通过对人体的整体影像进行裁剪，降低了数据处理量以及比胸骨对影像数据的混淆影响，从而方便了对胸骨影像进行处理分析，提高了影像处理效率以及处理精准度；接着通过对前景像素、背景像素进行区分以及每一级切片进行搜寻，最终对胸骨下端或剑突的位置进行了确认；其实现了自动化检测胸骨下端或剑突位置的效果，提高了医学影像操作的工作效率，给医学影像工作带来了便利。
附图说明
[0016]
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]
图1为坐标系的结构示意图；
[0018]
图2为剑突在影像中的位置示意图；
[0019]
图3为剑突在水平切片中的位置示意图；
[0020]
图4为多个切片在坐标系上的位置关系图。
具体实施方式
[0021]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0022]
如图1至图4所示，本实施例公开了一种全自动测量ct/mri容积内胸骨下端/剑突的方法，胸骨下端(sie)的搜索是在符合体积扫描(尺寸为mxnxh)的一堆轴向ct/mri切片内，以从上到下的方向逐个切片搜索执行的。
[0023]
其过程主要分为两个阶段：
[0024]
1、预处理
[0025]
1.1、裁剪
[0026]
1.1.1、由于sie位于肋骨中，它始终存在于扫描的上半部分，所以下半部分在中轴平面(map)处被裁剪掉，得到上半身图像；这有助于提高吞吐量(由于处理量较小)。
[0027]
1.1.2、为了消除潜在的更深的(比胸骨)混淆，我们将中冠状平面(mcp)后面裁剪掉，得到预搜索图像；
[0028]
1.2、二值化
[0029]
1.2.1、设定下阈值(lt)和上阈值(ut)，将预搜索图像中在范围区间[lt,ut]内的体素值设置为前景像素(1)，否则设置为背景像素(0)。
[0030]
1.2.2、lt＝wl-ww/2，ut＝wl ww/2；
[0031]
其中，wl和ww是仅保留骨组织的统计估计常数。
[0032]
2、搜索
[0033]
2.1、建立坐标系并将预搜索图像置于坐标系中；坐标系中，以人体的宽度方向(即人体的左右方向)作为x轴，以人体的厚度方向(即人体的前后方向)作为y轴，以人体的高度(即人体的上下方向)作为z轴；
[0034]
2.2、从上到下对预搜索图像进行水平切片，以从上到下的方向逐个对切片进行搜索，并从切片k＝h开始；
[0035]
2.3、在当前切片中，寻找位于中矢状面(msp)周围且具有最低i坐标的前景像素(1)；如果找到了，则选择下一级切片(k＝k-1)继续寻找；如果没有找到，则选择结束；i坐标代表图形中的横行，最低i坐标就是人体ct切面具有有效影像像素的最低一行，如图1所示。
[0036]
结束以后，最终确定预搜索图像中胸骨下端或剑突的位置为sie＝[i(k-1),msp,k-1]；其中，i(k-1)表示在上一级切片中找到的i坐标，k-1表示下一级切片。这里sie的位置是一个3d的坐标位置，相当于(x，y，z)，即x＝i(k-1),y＝msp,z＝k-1。
[0037]
本发明首先通过对人体的整体影像进行裁剪，降低了数据处理量以及比胸骨对影像数据的混淆影响，从而方便了对胸骨影像进行处理分析，提高了影像处理效率以及处理精准度；接着通过对前景像素、背景像素进行区分以及每一级切片进行搜寻，最终对胸骨下端或剑突的位置进行了确认；其实现了自动化检测胸骨下端或剑突位置的效果，提高了医学影像操作的工作效率，给医学影像工作带来了便利。
技术特征：
1.一种全自动测量ct/mri容积内胸骨下端/剑突的方法，其特征在于：包括以下步骤：s1、将全身ct/mri图像中的中轴平面以下部分裁剪掉，得到上半身图像；s2、将上半身图像中位于中冠状平面后方的部分裁剪掉，得到预搜索图像；s3、设定下阈值lt和上阈值ut，将预搜索图像中位于区间[lt,ut]内的体素值设置为前景像素，将预搜索图像中位于区间[lt,ut]外的体素值设置为背景像素；s4、建立坐标系并将预搜索图像置于坐标系中；s5、从上到下对预搜索图像进行水平切片，并从最顶端的切片开始对切片进行搜索；s6、在当前切片中，寻找位于中矢状面周围且具有最低i坐标的前景像素；如果找到了，则选择下一级切片继续寻找；如果没有找到，则选择结束；s7、最终确定，预搜索图像中胸骨下端或剑突的位置为sie＝[i(k-1),msp,k-1]；其中，i(k-1)表示在上一级切片中找到的i坐标，k-1表示下一级切片。2.如权利要求1所述的全自动测量ct/mri容积内胸骨下端/剑突的方法，其特征在于：所述步骤s3中，下阈值lt＝wl-ww/2，上阈值ut＝wl ww/2；其中，wl和ww是仅保留骨组织的统计估计常数。
技术总结
本发明公开了一种全自动测量CT/MRI容积内胸骨下端/剑突的方法，包括以下步骤：S1、将全身CT/MRI图像中的中轴平面以下部分裁剪掉，得到上半身图像；S2、将上半身图像中位于中冠状平面后方的部分裁剪掉，得到预搜索图像；S3、设定下阈值LT和上阈值UT，将预搜索图像中位于区间[LT,UT]内的体素值设置为前景像素；S4、建立坐标系并将预搜索图像置于坐标系中；S5、从最顶端的切片开始对切片进行搜索；S6、在当前切片中，寻找位于中矢状面周围且具有最低i坐标的前景像素；如果找到了，则选择下一级切片继续寻找；如果没有找到，则选择结束；S7、最终确定预搜索图像中胸骨下端或剑突的位置。确定预搜索图像中胸骨下端或剑突的位置。确定预搜索图像中胸骨下端或剑突的位置。
技术研发人员：伯斯坦
受保护的技术使用者：卡本（深圳）医疗器械有限公司
技术研发日：2021.10.26
技术公布日：2022/1/28
再多了解一些
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