[发明专利]基于改进区域生长算法测量三维重建肝脏模型体积的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于改进区域生长算法测量三维重建肝脏模型体积的方法，涉及医学图像信息处理与计算机应用技术两个技术领域，主要根据计算机的处理能力对腹部CT图像进行分割，然后进行三维重建并实现体积测量。

背景技术

由于我国属于肝脏疾病高发地区，在治疗肝脏疾病的过程中医生通常需要获取相对比较准确的肝脏体积数据。肝脏体积测量不仅可以定量评价肝脏大小，还能间接反映肝功能情况，具有广泛而重要的临床应用价值，在评估肝硬化肝功能储备、肝脏肿瘤手术方式选择、手术后评价和肝移植中都有重要意义，因此术前肝脏体积测量的准确度直接影响手术方案的选择。

由于肝脏是不规则形状的器官，长期以来，大多数的肝脏体积测量方法是针对二维图像的，通过求取系列图像中肝脏区域的面积进行积分计算体积，但是这种方法只能够根据公式估算出肝脏体积，其测量精确性还有待进一步提高。

三维重建肝脏模型具有较好的形态构造，医生就可以进行肝脏形态分析，并且三维重建模型的体积测量精确性是医师们所公认的。

经过对现有的技术检索发现，中国专利文献号CN102663819A，公开日2012-09-12，记载了《基于超声图像和三维模型的肝脏体积测量方法》，该方法虽然是对三维重建的肝脏进行了体积测量，但是其核心思想是针对二维图形进行肝脏分割，计算所有肝脏切断面的面积之和与相邻两个切断面的间距的乘积，将计算结果作为肝脏的体积。在该方法中求取断层面积是将每个切断面划分为多个三角形，通过求多个三角形的面积之和得到切断面的面积。这种方法需要将三角形剖分的面积越小所累加出来的肝脏区域面积才会越接近真实值，因此剖分的过程比较费时费力，且计算断层面积的误差较大。除此之外，该方法是针对二维图像进行肝脏体积测量，并且该方法的测量结果没有对三维肝脏重建模型的整体直接进行测量结果更令人满意。

在《医疗设备信息》2007年22卷12期中的《基于CT图像的颅内血肿体积测量方法的研究》中，医生李强与吴娟在测量血肿体积中使用了积分法，将序列CT图像的每层血肿都分割出来，然后根据像素大小与数量求取每一层中血肿区域面积，最后根据层厚与每层的面积乘积来计算血肿的体积。在青岛大学赵静硕士论文《CT三维重建及肝脏体积测定在小儿肝脏肿瘤手术中的应用》中提到了标准化肝脏体积测算方法：

(1)标准化肝脏体积=706.2×体表面积+2.4；

(2)30kg小儿体表面积(m²)=体重(kg)×0.035+0.1；

(3)30kg小儿体表面积(m²)=[体重(kg)-30]×0.02+1.05。

通过标准肝体积的计算，可以大致了解正常人的肝体积大小，但发生疾患的肝脏体积则不能用该公式计算而获得。这两篇文章与《基于超声图像和三维模型的肝脏体积测量方法》类似，都是针对二维图像间接地进行体积测量，不同的是《基于CT图像的颅内血肿体积测量方法的研究》中计算区域面积不需要把区域划分为若干个三角形，而是计算出每个像素大小之后累加出区域内全部的像素和，最后进行积分求体积。