[发明专利]一种肝脏分段的方法

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

肝脏是人体内重要的新陈代谢器官，同时也是人体内最大的实质性脏器，肝脏有去氧化，存储肝糖，合成分泌性蛋白，分泌和排泄胆汁等功能。对来自体内和体外的各种药物、毒素及代谢产物等非营养物质，肝脏通过新陈代谢将它们分解并且排出体外，所以，肝脏有重要的“解毒功能”，一旦肝脏出现问题，人体新陈代谢系统和免疫系统都会出现异常。肝脏也是人体内少数几个能够组织再生和恢复的器官。

但是肝脏内部的供血系统相当复杂，同时有多套不同的血管系统对肝脏进行供血，肝脏切除手术在过去很长时间都始终面临着手术创面止血，血管缝合，术后胆汁漏出及剩余肝脏坏死等方面的难题。

随着计算机辅助诊断技术和计算机图形图像处理技术的快速发展，计算机处理与成像在医学诊断中有了很广泛的应用。通过计算机，能够分割出肝脏内部的血管结构，通过计算血管结构的走向和分支区域准确地计算出各血管分支所供给的肝段，从而实现肝脏的半自动或全自动分段，并且能够将肝脏各分段与血管结构、肿瘤等的空间结构进行三维显示。因此，对肝脏实现自动化分割，确定肿瘤所属肝段及血管间关系，提出手术方案，开展其他的诊断或手术操作也有非常重要的意义。但目前对于肝脏分段具有明显缺陷，或者是通过人手工进行肝脏分段，这种方法不但复杂，而且完全基于分割操作人的经验，所以不同的人对同一个肝脏的分段可能产生不同的差异；或者通过计算机自动、半自动分段，但是由于肝脏内部的复杂性，自动或半自动分段往往只能生硬地使用平面进行分割，不能做到根据肝脏内部血管走向进行曲面分割。

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

本发明的目的在于克服现有技术的不足，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，为临床手术或医学实验提供了一个直观的参考和保障。

本发明的另一目的在于提供一种上述肝脏分段方法的肝脏分段系统。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种肝脏分段的方法，所述方法包括如下步骤：

S1：对医学人体核磁共振序列图像进行分割，获取所述肝脏和门静脉血管、肝静脉血管、肝动脉血管的分割图像；

S2：对所述门静脉血管、肝静脉血管、肝动脉血管获取血管树的分支点；

S3：对所述门静脉血管、肝静脉血管、肝动脉血管获取其主要分支并进行标记；

S4：根据标记后的所述门静脉血管、肝静脉血管、肝动脉血管主要分支对体素化肝脏进行分段。

优选地，所述获取所门静脉血管、肝静脉血管、肝动脉血管的分支点的步骤包括：

在所述门静脉血管、肝静脉血管、肝动脉血管的分割图像中，提取血管表面，获取与血管表面满足预设值的单位球球心作为分支点。

优选地，所述血管表面满足预设值的单位球的球心包括：

位于血管表面内部并且为单位球球心的空间点；

表面与两个及两个以上血管分支表面相加但不相切的单位球球心。

优选地，所述单位球包括：

从血管树根部开始，表面与血管表面相切的球体；

球心处于血管内部空间的球体。

优选地，所述将所述门静脉血管、肝静脉血管、肝动脉血管主要分支进行标记的步骤包括：

根据所述的血管分支点，从血管主干根部出发对根部上的每个分支点获取其以下分支及分支点；

分别连接主干分支点以下的全部分支点即所述的门静脉血管、肝静脉血管、肝动脉血管主要分支。

优选地，所述的门静脉血管、肝静脉血管、肝动脉血管主要分支建成的树形数据结构步骤包括：

将输入的所述的门静脉血管、肝静脉血管、肝动脉血管的主干上的分支点分别作为多叉树根节点；

查找所述根节点以下的下一层分支点，将下一层分支点作为下一分支点；

查找上一层分支点与下一层分支点之间，所述门静脉血管、肝静脉血管、肝动脉血管的枝干点，将其全部作为中间节点；

通过分支多层扫描解析出的多叉树即为所述构建的门静脉血管、肝静脉血管、肝动脉血管的主要分支。

优选地，获取体素化肝脏的方法为：

对医学人体核磁共振序列图像选取肝脏部位进行分割，并获取肝脏部位二值分割图像，去除无关杂点。

优选地，根据所述标记后的所述门静脉血管、肝静脉血管、肝动脉血管的主要分支对所述体素化肝脏进行分段的步骤包括：