[发明专利]一种基于横断位磁共振图像的腰椎肌肉测量方法

权利要求书

1.一种基于核磁共振医学图像的腰椎椎旁肌量化测量方法，其特征在于：所述方法结合DICOM医学图像中视场信息FOV和图像数据，对人体腰段脊柱中椎旁肌肉的各个影像解剖学参数进行自动化、一次性量化测量，通过以下步骤实现：

步骤一：在腰椎横断位磁共振图像中用鼠标分别选定双侧竖脊肌，腰大肌，多裂肌六块椎旁肌肉的边界点，得到内部为相应节段的椎旁肌肉区域；

步骤二：在腰椎横断位磁共振图像中，根据步骤一所述的椎旁肌肉区域，遍历每一块椎旁肌肉区域的所有像素点，采集每一块椎旁肌肉区域内的所有像素值，使用计算最大类间方差法划分肌肉和脂肪/筋膜信号的阈值；

步骤三、根据步骤一所述的椎旁肌肉区域和步骤二所述的肌肉和脂肪/筋膜信号的阈值，确定椎旁肌肉内的脂肪/筋膜组织区域和肌肉组织区域，计算像素单位下的椎旁肌肉区域内部的脂肪/筋膜组织截面面积；计算像素单位下的肌肉组织截面面积，计算脂肪/筋膜组织占肌肉组织的百分比FP；

步骤四：根据步骤一所述的椎旁肌肉区域，与DICOM协议文件中的视场信息FOV进行换算，得到椎旁肌肉的截面面积CSA，其单位为：平方厘米；

步骤五、根据步骤一的椎旁肌肉边界区域，计算测量椎旁肌肉的总体信号TSI、平均信号ASI、信号标准差SDSI；

所述步骤二中，椎旁肌肉中脂肪/筋膜组织和肌肉组织的信号分界阈值t由以下公式得到，其中为肌肉组织和脂肪/筋膜组织之间信号值的类间方差：

类间方差由以下公式得到，先计算肌肉组织和脂肪/筋膜组织像素点数占肌肉面积的比例为ω₀(t)和ω₁(t)：

计算肌肉组织和脂肪/筋膜组织平均灰度为μ₀(t)和μ₁(t)：

计算肌肉组织和脂肪/筋膜组织之间信号值的类间方差为

计算划分肌肉和脂肪/筋膜信号的阈值，使脂肪/筋膜组织和肌肉组织之间的类间方差最大。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤一所述六块椎旁肌肉具体为：左侧竖脊肌(left erector spinae,LES)，右侧竖脊肌(right erector spinae,RES)，左侧腰大肌(left psoas muscle,LPM)，右侧腰大肌(right psoas muscle,RPM)，左侧多裂肌(left multifidus muscle,LMM)，右侧多裂肌(right multifidus muscle,RMM)。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述步骤三中，像素单位下椎旁肌肉组织的截面面积计算公式AV为：

脂肪/筋膜组织占肌肉组织的百分比FP的计算公式为：

其中，t为椎旁肌肉中脂肪/筋膜组织和肌肉组织的信号分界阈值。

4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤四中截面面积CSA换算公式为：

5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述步骤五中，椎旁肌肉总体信号计算公式为：椎旁肌肉平均信号计算公式为：信号标准差计算公式为