[发明专利]一种肝脏分段方法和系统

权利要求书

1.一种肝脏分段方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、获取肝脏图像；

S2、利用肝脏图像分割得到肝内血管结构，通过血管细化，提取中心线；

S3、通过对血管结构的拓扑分析，将肝静脉和门静脉分离，之后通过计算血管半径，构建门静脉血管树，对门静脉进行分级，利用分级结果实现肝脏分段；

S4、重建并输出肝脏分段的三维形态。

2.如权利要求1所述的肝脏分段方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：载入腹部MRI门静脉期序列图像和肝脏轮廓图像，利用分割好的肝脏轮廓图像对门静脉期的序列图像进行值掩处理，得到肝脏图像。

3.如权利要求1所述的肝脏分段方法，其特征在于，所述步骤S2血管分割步骤，具体还包括如下步骤：

S21、将得到肝脏图像作为后续的感兴趣区域；

S22、调整肝脏图像的窗宽、窗位，将图像灰度值进行归一化处理，获得归一化后的肝脏图像；

S23、统计并分析归一化后的肝脏图像直方图，确定感兴趣灰度范围，即门静脉血管的灰度范围；

S24、根据灰度值和灰度范围，基于统计分析对图像进行区域生长操作，得到肝脏血管区域；

S25、对血管进行细化操作，提取肝内静脉的中心线。

4.如权利要求3所述的肝脏分段方法，其特征在于，步骤S24中所述统计分析区域生长具体为如下方式：

将灰度值在预设范围值内的点设为起始点，设x_s为起始种子点，其邻域范围内的点如果满足：

其中th_diff和th_low分别是由S23得到的MRI门静脉期序列图像和肝脏轮廓图像阈值范围，则将视为血管区域，并将其作为新的种子点，直到没有点满足条件时，得到肝脏血管区域。

5.如权利要求4所述的肝脏分段方法，其特征在于，所述灰度值的预设范围值为整体的前百分之二。

6.如权利要求1-5任意一项所述的肝脏分段方法，其特征在于，所述步骤S3肝脏分段步骤，具体还包括如下步骤：

S31、根据血管分割流程得到的分割结果和血管中心线，通过计算中心线上点到血管的最短距离d，得到血管半径r，从而获得门静脉的根节点；

S32、对得到的中心线结构进行血管结构的拓扑分析，去除肝静脉和门静脉的交叉点，得到门静脉的中心线结构；

S33、利用S31、S32两个步骤得到的根节点和门静脉中心线，利用深度搜索构建门静脉血管树G＝(V,E)，其中V代表血管的中心点，E代表边；利用血管树将门静脉上的三级分叉点进行分级，门静脉血管树进行分类，得到分支集B＝{B₁,B₂,...,B_i,...,B_n}；

S34、得到分支集后，计算肝脏L上的点v与分支的欧氏距离其中v'是分支集中分支B_i上的点，通过计算肝脏体素与分支的最短距离来判断所述肝脏体素属于哪个分支，即

g(v)＝k (2)

d_k(v)＝min{d₁(v),...,d_n(v)} (3)

其中g是用来将肝脏分段的函数，d_k(v)是距离点v与分支集的最短距离，k代表这个距离v最近的点的分支在分支集里所在的编号；

S35、进行距离变换，所有属于分支B_i的点的集合，定义为一个肝段S_i＝{v∈L|g(v)＝i}，实现肝脏分段，最终分段结果进行重建渲染，得到三维分段结果。