[发明专利]基于SPECT断层图像计算肾脏GFR值的方法和装置有效
申请号: | 201910217731.4 | 申请日: | 2019-03-21 |
公开(公告)号: | CN110060234B | 公开(公告)日: | 2022-12-02 |
发明(设计)人: | 柴锐;武志芳;李思进;王红亮;李超敏;郗锐;孟霞霞 | 申请(专利权)人: | 山西医科大学第一医院 |
主分类号: | G06T7/00 | 分类号: | G06T7/00;G06T3/40;G06T7/11;G06T5/50 |
代理公司: | 北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11465 | 代理人: | 李冉 |
地址: | 030000 *** | 国省代码: | 山西;14 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 spect 断层 图像 计算 肾脏 gfr 方法 装置 | ||
本发明公开了一种基于SPECT断层图像计算肾脏GFR值的方法和装置,利用水平集方法对经过超分辨率重建结果进行分割,能够快速实现肾脏ROI区域的勾画,减少了手动勾画ROI区域的困扰,并对分割进行衰减三维校正,能够实现对肾功能像素点的准确统计,从而得到三维GFR计算方法。
技术领域
本发明涉及医学图像处理技术领域,更具体的说是涉及一种基于SPECT断层图像计算肾脏GFR值的方法和装置。
背景技术
肾小球滤过率(GFR)有助于评估和诊断广泛的肾脏疾病,可以用各种放射性核素获取肾脏功能成像,包括99mTc-DMSA,99mTc-MAG3和99mTc-DTPA。用于计算肾功能的其他无创方式包括CT血管造影、动态增强磁共振尿路造影和DWI。其中,99mTc-DTPA肾显像已被认为是最有效的方法,采用此种方式能够证明急性或慢性肾盂肾炎造成的肾实质损害。无论是2维平面成像还是断层扫描成像都可用于获取99mTc-DTPA肾功能图像。虽然没有相关文献能够始终如一地显示出3维显像比2维平面方法具有诊断优势,但是依据3维肾皮质的解剖图像,能够有效检测肾皮质缺损。
目前,3维SPECT断层图像很少用于估计GFR值,主要原因在于缺乏自动化及可靠的3维肾脏分割方法。
因此,如何基于SPECT断层图像计算GFR值是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种基于SPECT断层图像计算肾脏GFR值的方法和装置,能够实现自动分割,并对分割结果进行校正,实现了对肾功能像素点的准确统计,从而得到三维GFR计算方法。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种基于SPECT断层图像计算肾脏GFR值的方法,包括:
S1:对三维SPECT断层图像进行超分辨率重建,得到超分辨率重建结果;
S2:利用水平集方法对超分辨率重建结果进行分割,得到各层SPECT断层图像中的ROI区域;
S3:统计每层SPECT断层图像中ROI区域内的像素数,对单个肾脏累加所有断层中ROI区域的像素数,得到分肾像素总数;
S4:对分肾的像素总数进行衰减校正,得到校准后的分肾像素数;
S5:将校准后的分肾像素数相加,得到双侧肾脏的总像素值;
S6:基于双侧肾脏的总像素值,以及预先得到的注射前注射器内的放射性药物计数和注射后注射器内的放射性药物计数,得到三维GFR值;
S7:基于三维GFR值、校准后的分肾像素数以及双侧肾脏的总像素值得到单肾的GFR值。
优选的,在步骤S1中,利用超分辨率重建神经网络对三维SPECT断层图像进行超分辨率重建。
优选的,在步骤S4中,
左肾的衰减三维校正公式为:CLCounts=(β*LCounts+b)/e-μ
右肾的衰减三维校正公式为:CRcounts=(β*RCounts+b)/e-μ
其中,LCounts为左肾像素数,RCounts为右肾像素数,μ为显象剂在软组织中的衰减系数,β和b为三维像素点计数修正系数,通过将三维SPECT断层图像得到的分肾像素总数与二维SPECT断层图像的分肾像素总数进行拟合得到。
优选的,步骤S6具体包括:
根据注射前和注射后采集的注射器图像,统计得到注射前注射器内的放射性药物计数和注射后注射器内的放射性药物计数;
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