[发明专利]心脏实时电影成像图像处理方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别是涉及一种心脏实时电影成像图像处理方法和系统。

背景技术

心脏磁共振电影成像是临床上较为常用的测量心脏功能的成像方法，一般在一个心动周期内采集部分K空间数据。由于完整的K空间数据在多个心动周期内完成，因而该方法对于呼吸运动较为敏感。为了消除呼吸运动对成像质量的影响，受试者在扫描过程中需要反复多次屏气。这一要求在患有严重心脏疾病、呼吸疾病和婴幼儿身上难以实现，因此该方法具有较大的临床局限性。

心脏磁共振实时电影成像通过适当降低空间分辨率、采用并行成像技术及特殊的重建算法（例如滑窗方法、回波共享方法等），在一个心动周期内即可完成全部K空间数据的采集，因此图像质量受呼吸运动的影响较小，可以在受试者自由呼吸状态下实现数据采集，大大提高了心脏电影成像的临床应用范围。然而，实时电影成像中呼吸运动会导致同一层面在不同心脏相位以及不同层面之间的空间位置不匹配，为后续的心脏功能测量引入误差。

为了解决心脏磁共振实时电影成像中由于呼吸运动导致的层面错位问题，在进行实时成像时，采集至少包含一个呼吸运动周期的图像，而后通过人眼观察所有图像，手动筛选出受试者在呼气末期（即呼吸运动最小）时心脏舒张末期（ED）和收缩末期（ES）的图片。然而，该手动选取方法较为繁琐费时，且大大降低了其临床使用效率和应用价值。

发明内容

基于此，有必要针对手动选取呼气末期时心脏舒张末期和收缩末期的图片繁琐费时的问题，提供一种操作简单且节省时间的心脏实时电影成像图像处理方法。

此外，还有必要提供一种操作简单且节省时间的心脏实时电影成像图像处理系统。

一种心脏实时电影成像图像处理方法，包括：

右心室定位步骤，从心脏实时电影成像图像中选定的左心室中心设置基准点，根据所述基准点定位右心室；

边界点获取步骤，从心脏实时电影成像图像中选取包含左心室和右心室的区域，并对所述区域进行分割，得到边界点；

左心室中心拟合步骤，对所述边界点进行拟合得到左心室中心及左心室面积；

呼吸运动信号获取步骤，记录随时间变化的拟合的左心室中心，经过过滤处理得到呼吸运动信号；

呼气末期获取步骤，根据所述呼吸运动信号确定呼气末期；以及

心脏舒张末期图像和收缩末期图像确定步骤，计算呼气末期的所有帧心脏实时电影成像图像两两之间的互相关系数，选取互相关系数最小的两帧图像，并将两帧图像中拟合得到的左心室面积大的设为心脏舒张末期图像，两帧图像中拟合得到的左心室面积小的设为心脏收缩末期图像。

一种心脏实时电影成像图像处理系统，包括：

定位模块，用于从心脏实时电影成像图像中选定的左心室中心设置基准点，根据所述基准点定位右心室；

边界点获取模块，用于从心脏实时电影成像图像中选取包含左心室和右心室的区域，并对所述区域进行分割，得到边界点；

拟合模块，用于对所述边界点进行拟合得到左心室中心及左心室面积；

呼吸信号获取模块，用于记录随时间变化的拟合的左心室中心，经过过滤处理得到呼吸运动信号；

呼气末期获取模块，用于根据所述呼吸运动信号确定呼气末期；

处理模块，用于计算呼气末期的所有帧心脏实时电影成像图像两两之间的互相关系数，选取互相关系数最小的两帧图像，并将两帧图像中拟合得到的左心室面积大的设为心脏舒张末期图像，两帧图像中拟合得到的左心室面积小的设为心脏收缩末期图像。

上述心脏实时电影成像图像处理方法和系统，通过在左心室中心设置基准点，根据基准点自动定位右心室，对包含左心室和右心室的区域进行分割得到边界点，根据边界点拟合得到左心室中心及左心室面积，再根据左心室中心随时间变化曲线得到呼吸运动信号，确定呼气末期，从而通过计算呼气末期内所有帧图像两两之间的互相关系数，得到心脏舒张末期和心脏收缩末期图像，提高了图像后处理效率，操作简单，节省时间。

另外，对第一次拟合得到的左心室中心进行修正后，可得到更加准确的呼气运动信号，进而提高了确定呼气末期的准确度，得到更加准确的ED图像和ES图像。

附图说明

图1为一个实施例中心脏实时电影成像图像处理方法的流程图；

图2为设置基准点位置的示意图；

图3为选定90度扇形区域确定右心室；

图4为从心脏实时电影成像图像中选取包含左心室和右心室的区域，并对该区域进行分割，得到边界点的流程图；

图5为K均值算法分割示意图；