[发明专利]三维医学图像处理装置及方法

说明书

本发明提供一种三维医学图像处理装置，所述三维医学图像处理装置包括：图像获取模块，获取初始医学图像；分割模块，所述分割模块根据经训练的神经网络模型对所述初始医学图像进行分割，以获取感兴趣的区域；体积确定模块，所述体积确定模块确定所述感兴趣区域的体积；分级模块，所述分级模块匹配所述感兴趣区域的体积与一分级表，根据匹配结果确定所述感兴趣区域的分级结果。

技术领域

本发明涉及医学成像领域，尤其涉及一种三维医学图像处理装置及方法。

背景技术

常染色体显性多囊肾病(Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease,ADPKD)是最常见的常染色体显性遗传疾病之一。常染色体显性多囊肾病的发病和发展有一定的规律，可以按照多囊肾病的严重程度将其分级为1A～1E级。在多囊肾病的治疗中，不同分级的治疗侧重点和治疗方法有很大不同。

肾脏总体积(Total Kidney Volume,TKV)可以敏感地反映多囊肾病的病情发展情况，也是多囊肾病分级所依赖的重要指标。因此，肾脏总体积的测量在多囊肾病患者的整个治疗阶段都起着非常重要的作用。

多囊肾病患者肾脏在T1MRI图像中表现十分复杂，临床上通常采用手动勾画的方法。手动勾画的方法非常费时，专业医师勾画出左、右肾脏大约需要 45分钟。专业医师勾画出肾脏并计算出肾脏总体积后，需要再通过人工查表的方法获取患者多囊肾的分级情况。还有一种半自动的确定肾脏总体积的方法，主要是基于椭圆体方程，该方法将肾脏假设为一个椭圆体，由医生勾画出椭圆体的长轴和短轴，然后根据椭圆体方程估算出一个肾脏总体积，采用该方法能够加快肾脏总体积的测量时间，大约需要7分钟，但是这会影响肾脏总体积测量的准确性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种三维医学图像处理装置及方法，以提高感兴趣区域分割的速率和准确率，并对感兴趣区域进行自动分级。

为解决上述技术问题，本发明的一方面提供了一种三维医学图像处理装置，所述三维医学图像处理装置包括：图像获取模块，获取初始医学图像；分割模块，所述分割模块根据经训练的神经网络模型对所述初始医学图像进行分割，以获取感兴趣的区域；体积确定模块，所述体积确定模块确定所述感兴趣区域的体积；分级模块，所述分级模块匹配所述感兴趣区域的体积与分级表，根据匹配结果确定所述感兴趣区域的分级结果。

在本发明的一实施例中，所述图像获取模块还对所述医学图像进行预处理，所述预处理包括对所述医学图像进行重采样和归一化。

在本发明的一实施例中，所述神经网络模型为卷积神经网络。

在本发明的一实施例中，所述体积确定模块获取所述感兴趣的区域的体素数量，并根据所述体素数量和图像分辨率确定所述感兴趣区域的体积。

在本发明的一实施例中，所述感兴趣的区域为肾脏，所述感兴趣区域的体积为肾脏总体积。

在本发明的一实施例中，所述分级模块匹配所述感兴趣区域的体积与分级表的步骤包括：以对象的所述感兴趣区域的体积与身高的比值作为纵坐标，以对象的年龄作为横坐标，根据所述纵坐标和所述横坐标的值确定在所述分级表中的位置。

在本发明的一实施例中，所述三维医学图像为核磁共振图像或计算机断层扫描图像。

本发明的另一方面提供了一种三维医学图像处理方法，所述三维医学图像处理方法包括：获取初始医学图像；根据经训练的神经网络模型对所述初始医学图像进行分割，以获取感兴趣的区域；确定所述感兴趣区域的体积；匹配所述感兴趣区域的体积与分级表，根据匹配结果确定所述感兴趣区域的分级结果。

在本发明的一实施例中，所述匹配所述感兴趣区域的体积与分级表的步骤包括：以对象的所述感兴趣区域的体积与身高的比值作为纵坐标，以对象的年龄作为横坐标，根据所述纵坐标和所述横坐标的值确定在所述分级表中的位置。