[发明专利]一种肝脏分段的方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及医学图像处理领域，尤其涉及一种肝脏分段的方法及其系统。

背景技术

肝脏是肿瘤好发的主要器官之一，随着外科技术的进步，使肝脏肿瘤的手术切除率大幅度提高。肝脏作为实质性器官，只有通过影像学资料才能了解其内病灶的位置及大小，才能进行手术方案的设计。CT(computed tomography，计算机体层摄影)、MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)等影像学技术的发展大大推动了肝脏外科的发展，使得许多复杂的肝脏手术得以实施。然而由于肝脏内部复杂的管道系统及其生理和病理变异，决定了肝脏外科手速的难度。而且，解剖性切除等肝脏外科新技术的应用要求术者进行缜密的术前规划，了解肝功能储备需测量预切除的肝脏体积。虽然CT、MRI等二维断层图像提供了肝脏病灶及管道系统所有的影像信息，但是目前在大多数情况下，基于传统的二维图像，医生只能凭经验去构思病灶与周围组织的空间几何关系，从而给手术增加了难度。

三维可视化肝脏能直观、清晰、任意角度显示肝脏的解剖及肝内管道系统的走行，肝脏肿瘤的位置及其与周围血管的空间毗邻关系，为肝脏切除手术提供了准确安全的手术切界，避免肝脏组织过多切除，最大限度地保留功能性肝组织，为医生制定更准确的手术方案提供较二维图像更有价值的个体化信息。外科医生可以在虚拟肝脏上反复进行手术规划，优化手术方案，提高手术技能，从而提高手术的安全性，降低手术并发症。

目前，国际上普遍采用的肝段划分方法是Couinaud肝段划分法，Couinaud肝段划分法是以Glisson系统在肝内的分布为基础，以肝静脉为分段界限。左、中、右三支主肝静脉左行区所形成的纵形切面将肝分成4个扇区，每个扇区又被门静脉左右支的水平切面分成上下2段。4个扇区不包含尾状叶，因为他不依赖于四个肝门静脉和三支主肝静脉，是一个自主段。

Couinaud肝段划分法虽然比较实用，但是也有明显的缺陷，由于它是离体铸型的研究结果，并不适合临床个体患者的个体差异情况，并且由于门静脉分支在形状、大小、数目等方面存在极大的解剖差异，同时段间分界不是简单的平面，因此Couinaud肝段划分法并不完全适合实际中的应用。

在申请号为200810197660.8，发明名称为“一种基于CT图像的肝脏分段方法及其系统”的中国专利中详细阐述了CT图像中获得肝脏和血管的分割数据，并根据门静脉进行肝分段，但是该专利没有对肝脏与门静脉之间关系进行研究，依靠人工交互对血管进行分级，这一过程需要医生的经验知识。因此，根据不同医生的使用，肝脏的分段结果可能不相同，其准确性难以保证。

综上可知，现有的肝脏分段的技术在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种肝脏分段的方法及系统，以实现对不同个体的肝脏进行分段，为临床手术提供良好的保障。

为了实现上述目的，本发明提供一种肝脏分段的方法，所述方法包括如下步骤：

对肝脏的医学序列图像进行分割，获取所述肝脏和门静脉血管的分割图像；

获取所述门静脉血管的中心线和半径；

对所述门静脉血管的中心线上不同的肝脏段进行不同的标记；

根据标记后的所述门静脉血管的中心线对所述肝脏进行分段。

根据所述的方法，所述获取所述门静脉血管的中心线和半径的步骤包括：

在所述门静脉血管的分割图像中，删除所述门静脉血管中所有满足预设条件的体素，获取所述门静脉血管的中心线；

计算所述门静脉血管的中心线上的所有体素中到所述门静脉血管的边缘的最短距离，将所述最短距离设为所述门静脉血管的半径。

根据所述的方法，所述满足预设条件的体素包括：位于所述门静脉血管的表面，并且不是所述门静脉血管的中心线的起点或者终点的体素；和/或

被删除后不改变所述门静脉血管的欧拉数值的体素；和/或

被删除后不改变所述门静脉血管的连通性的体素。

根据所述的方法，所述对所述门静脉血管的中心线上不同的肝脏段进行不同的标记的步骤包括：

将所述门静脉血管的中心线构建成树形数据结构；

根据所述树形数据结构，对所述门静脉血管的中心线进行标记。

根据所述的方法，所述将所述门静脉血管的中心线构建成树形数据结构的步骤包括：

将输入的所述门静脉血管的中心线的源点坐标作为所述树形数据结构的根节点；