[发明专利]一种医学图像中脊柱的分割方法及系统

说明书

本发明公开一种医学图像中脊柱的分割方法，包括：输入医学图像，并在医学图像中分割肺组织区域；在医学图像中定位脊髓线；根据脊髓线和肺组织区域，在医学图像的矢状面分别确定脊柱所对应的起始片层和终止片层；在起始片层和终止片层所包围的区域内，根据脊髓线确定脊柱的第一侧边界，以及根据脊髓线和肺组织区域确定脊柱的第二侧边界；基于起始片层、终止片层、第一侧边界和第二侧边界确定脊柱椎体区域。本发明的脊柱分割方法，可提高椎体区域、椎间盘区域提取的精度。此外，本发明还提出一种医学图像中脊柱的分割系统。

技术领域

本发明实施例涉及医学图像处理技术领域，尤其涉及医学图像中脊柱的分割方法及系统。

背景技术

发射型计算机断层扫描仪(Emission Computed Tomography，ECT)主要包括单光子发射计算机断层扫描(SPECT)和正电子发射型计算机断层扫描(PET)，其中PET作为当今高层次的核医学技术，已成为肿瘤、心、脑疾病诊断的不可缺少的重要方法。磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)可提供成像部位的解剖形态和生理功能信息，在反应解剖形态和生理功能信息方法具有无可比拟的优越性，特别是软组织MR图像呈现更好的对比效果，且无辐射。PET与MR检查的结合具有灵敏度好、准确度高等优点。

PET显像的正电子核素在组织中会发生正电子衰变，产生的正电子和周围的负电子湮灭生成一对方向相反的、各带511keV能量的伽马光子，伽马光子在穿过物体到达探测器的过程中会以一定概率与物体中电子发生光电效应和康普顿散射，因此无法被全部探测到，此即射线衰减的根源。衰减校正是PET成像的重要步骤。但MR成像不同于CT成像，MR成像反映的是水分子的密度而非组织密度，PET-MR系统中MR图像和PET衰减系数之间无映射关系，无法用来获取PET的衰减图像。

目前，PET-MR系统中对于PET图像的衰减校正常用的方法为组织分类法：把衰减特性不同的组织和器官分成不同的区域，如空气、肺部、脂肪、肌肉和骨骼等，然后再获得分割好的不同区域的511keV下相应组织的衰减系数，进行衰减校正。但是，MR图像中的骨骼组织和空气等对应的体素往往具有相似的灰度值，在实际分类中骨骼和空气体素的分离精度有待进一步提高。

鉴于此，有必要对现有医学图像分割方法进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种可有效实现医学图像中脊柱分割的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种医学图像中脊柱的分割方法，包括：

输入医学图像，并在所述医学图像中分割肺组织区域；

在所述医学图像中定位脊髓线；

根据所述脊髓线和所述肺组织区域，在所述医学图像的矢状面分别确定脊柱所对应的起始片层和终止片层；

在所述起始片层和终止片层所包围的区域内，根据所述脊髓线确定脊柱的第一侧边界，以及根据所述脊髓线和肺组织区域确定脊柱的第二侧边界；

基于所述起始片层、终止片层、第一侧边界和第二侧边界确定脊柱椎体区域。

可选地，在所述医学图像中定位脊髓线包括：

在所述医学图像的矢状面获取皮肤线分割结果；

对所述医学图像的矢状面进行线性增强处理，并在线性增强后的矢状面对应的医学图像每个片层，获取第一连通域和第二连通域；

对所述第一连通域和第二连通域进行投影，获取投影图像；

根据所述皮肤线分割结果，在所述投影图像中定位脊髓线的位置。

可选地，在所述投影图像中定位脊髓线的位置包括：