[发明专利]可注射水凝胶疗效评估的左心室几何模型构造方法和装置

权利要求书

1.一种可注射水凝胶疗效评估的左心室几何模型构造方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：获取包括左心室的磁共振图像；

S2：对所述磁共振图像进行分割，得到左心室的不同器官组织集合；

S3：对每个像素，在以该像素为中心的3×3×3图像块上构造一个三变量的二次多项式体函数块；

S4：在由相邻8个像素构成的每个单位立方体上，将该立方体中所有像素的二次多项式体函数块加权平均，构造一个三变量的三次多项式体函数块；

S5：将所有三次多项式体函数块组合在一起，得到左心室三维几何模型；

其中，所述磁共振图像包括不含水凝胶的左心室图像和包含水凝胶的左心室图像；

所述S2包括：

S21：对不含水凝胶的左心室图像中每个像素为中心的3×3×3图像块按照像素值由小到大排序；对包含水凝胶的左心室图像中每个像素为中心的5×5×5图像块按照像素值由小到大排序；

S22：计算每个3×3×3图像块或5×5×5图像块的直方图，根据直方图对每个图像块内的像素按照像素值由小到大排序；

S23：对于不含水凝胶的左心室图像，在每个3×3×3图像块中排好序的像素队列中，选择差异最大的两个相邻像素A和B，小于等于A的像素为心脏组织集合，大于等于B的像素为空腔集合，得到不含水凝胶的左心室图像的分割结果；

S24：对于包含水凝胶的左心室图像，在每个5×5×5图像块中排好序的像素队列中，选择差异最大的两组相邻像素C、D和E、F，小于等于C的像素为水凝胶集合，大于等于D且小于等于E的像素为心脏组织集合，大于等于F的像素为空腔集合，得到包含水凝胶的左心室图像的分割结果。

2.根据权利要求1所述的可注射水凝胶疗效评估的左心室几何模型构造方法，其特征在于，所述S2还包括：

S25：根据所述分割结果，计算精细像素边界，完成分割，其中：

相邻两个集合中的像素P_i，j，k和P_i+1，j，k之间的边界通过式(1)确定：

i，j，k为像素的坐标，P_i，j，k和P_i+1，j，k分别为坐标(i，j，k)和(i+1，j，k)处的像素值，δ通过式(2)求解计算得到；

F₁(x)是对(-1，P_i-1，j,k)，(0,P_i,j,k)和(0.5,P_c,j,k)插值的拉格朗日插值函数，F₂(x)是对(0.5,P_c,j,k)，(1,P_i+1,j,k)和(2,P_i+2,j,k)插值的拉格朗日插值函数，(0.5,P_c,j,k)通过式(2)求解计算得到。

3.根据权利要求2所述的可注射水凝胶疗效评估的左心室几何模型构造方法，其特征在于，所述二次多项式体函数块P_i,j,k(x,y,z)为：

P_i,j,k(x,y,z)＝a₁u²+a₂v²+a₃w²+a₄uv+a₅uw+a₆yw+a₇u+a₈v+a₉w+a₁₀ (3)

其中，u＝x-i，v＝y-j，w＝z-k，a₁₀＝P_i,j,k，P_i,j,k为坐标i,j,k处的像素值；

将以P_i,j,k为中心的3×3×3图像块中所有像素代入式(3)，并构造目标函数，通过极小化目标函数计算得到a₁～a₉。