[发明专利]医学图像分割方法及系统

说明书

本发明一种医学图像分割方法，包括：获取MR图像和PET数据，MR图像包含多个体素；将MR图像分割为若干个区域，所述若干个区域至少包含一个骨骼/空气混淆区域，骨骼/空气混淆区域包含未区分的骨体素和空气体素；为若干个区域包含的体素分配衰减系数生成衰减图，骨骼/空气混淆区域的每个体素分配特定衰减系数；根据衰减图迭代重建所述PET数据产生PET图像，且在每次迭代重建过程中更新衰减图；根据更新后的衰减图为骨骼/空气混淆区域的体素重新分配衰减系数，以区分骨体素和空气体素。本发明可有效实现MR图像中骨骼、空气分离，提高PET图像估计的精度。此外，本发明还提出一种医学图像分割系统。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月20日递交的美国申请No.15/215,575的优先权，其全部内容通过参考在此引入。

【技术领域】

本发明涉及医学图像处理技术领域，尤其涉及PET/MR多模态系统中基于PET信息的MR图像中骨骼、空气分离的方法。

【背景技术】

正电子发射计算机断层显像(Positron Emission Tomography，PET)可从分子水平来反映细胞代谢和功能的改变，主要用来确定癌症的发生与严重性、神经系统的状况，以及心血管方面的疾病，使影响诊断真正地步入了分子水平，代表了分子影像学最前沿的技术。然而，正电子发射计算机断层显像只能提供疾病的代谢和功能改变，在结构变化和病灶定位上尚有缺陷。MR成像技术能够提供很好的软组织对比度、高空间和时间分辨率以及组织功能成像，在反映解剖形态和生理功能方面性能优越，PET成像技术具有很高的灵敏度，两种成像技术的结合具有重大应用意义。

近年来，随着多模式成像技术飞速发展，PET/MR成为近年来分子影像领域研究的热点，其融合显像可提供分子、形态与功能信息，从根本上解决PET图像显示解剖结构不清晰的缺陷，将检查部位的生化信息、功能信息和解剖结构信息同时显示在一张图像上对比诊断。然而，PET/MR系统无法提供类似于基于CT的衰减校正信息，只能通过基于MR图像来提供PET图像校正所需的衰减校正信息，而MR成像本质是基于质子密度、T1和T2弛豫参数，与组织的放射衰减性质无关，由此造成基于MR图像的衰减校正一个难题：MR图像中空气和骨骼部分都是低信号，很难区分空气和骨骼。手工勾画进行识别分离可很容易将图像中的骨骼和空气分离开，但是手工方法的速度慢、主观性强，在实际中很少应用。因此，有必要提出一种可分离MR图像中骨骼和空气的方法。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提出一种医学图像分割方法及系统，其可有效实现MR图像中空气与骨骼的分离。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种医学图像分割方法，包括：

利用MR扫描器在受试者扫描期间采集MR数据，并重建所述MR数据获取MR图像，所述MR图像包含多个体素；

利用PET扫描器在受试者扫描期间采集PET数据；

将所述MR图像分割为若干个区域，所述若干个区域至少包含一个骨骼/空气混淆区域，所述骨骼/空气混淆区域包含未区分的骨体素和空气体素；

为所述若干个区域包含的体素分配衰减系数，生成衰减图，其中，所述骨骼/空气混淆区域的每个体素分配特定衰减系数；

根据所述衰减图迭代重建所述PET数据产生PET图像，且在每次迭代重建过程中更新所述衰减图；

根据更新后的衰减图为所述骨骼/空气混淆区域的体素重新分配衰减系数，以区分所述骨骼/空气混淆区域中的骨体素和空气体素。

进一步地，所述MR图像中分割出的若干个区域包含多个软组织区域，所述软组织区域仅包含软组织的体素，所述骨骼/空气混淆区域包含所述MR图像中除去所述软组织区域的体素。