CN108154532B - 一种辅助评估spect图像甲状腺体积的方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及一种辅助评估SPECT图像甲状腺体积的方法。
背景技术
甲状腺功能亢进定义为病理性甲状腺,其表现为甲状腺激素的过度产生。甲状腺激素过量产生的后果可能发生各种症状,例如严重出汗,心率增加,体重减轻,神经质和震颤。目前已经有手术治疗方法和药物治疗方法。其中,手术治疗方法是实施甲状腺切除术,甲状腺被完全去除,或者仅切除甲状腺的一部分,其目的是永久防止甲状腺功能亢进的复发。然而,外科手术与部分严重的并发症相关,例如可能损害声带。因此,一些患者由于他们的病史,年龄等,不能进行手术治疗,必须进行药物治疗。药物治疗需要患者服用一些抑制甲状腺激素产生的药物,这就涉及到用药量的问题,在已有技术中用药量医生是参照标准的用药量,在患者服用一段时间后,再根据患者的症状变化和验血数值调整用药量,在维持量以后,患者还需在每服药一段时间后,再由医生根据患者的症状变化和验血数据给患者调整用药量。
在辅助评估工作中,通常采用SPECT图像估测甲状腺体积并根据甲状腺密度来估测其重量,但临床上用SPECT图像估测体积时,由于个体差异和成像设备限制等问题,通常存在边界不清晰而导致评价体积不够准确,尤其易导致甲状腺边缘体积缺损的问题。而从CT图像中分割出甲状腺也很困难,原因是甲状腺与周围肌肉和腺体组织的密度相仿,且不均匀,因此两种方法均无法准确评价甲状腺的体积数值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种辅助评估SPECT平扫图像甲状腺体积的方法,要解决在甲状腺辅助评估工作中,图像中甲状腺边缘模糊和体积缺损,导致评价体积数值不够准确、边界不清晰的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种辅助评估SPECT图像甲状腺体积的方法,包括以下步骤:
通过SPECT和CT分别采集甲状腺SPECT平扫图像与CT图像:
其中,所述估算甲状腺SPECT平扫图像缺失的甲状腺体积的步骤具体如下:
该体积差即为甲状腺SPECT平扫图像缺失的甲状腺体积。
从甲状腺区域提取单元和内部血管提取单元提取出甲状腺区域和内部血管,并由表面数据生成单元产生甲状腺区域和内部血管的表面数据;
纹理添加单元将不同的纹理图案添加到甲状腺区域和内部血管的表面;
表面数据生成单元结合添加了纹理图案的甲状腺区域和内部血管的表面数据,形成甲状腺整体三维模型数据;
所述甲状腺SPECT平扫图像与CT图像为同一患者同一时期的甲状腺图像。
本发明通过通过以上技术方案,使得甲状腺体积的估算更为准确,有力地提高甲状腺重量估算的精确程度,本发明是通过CT图像的甲状腺血管走势,辅助SPECT甲状腺SPECT平扫图像以估算甲状腺的体积,可以实现对甲状腺的体积较为精确的估测。从CT图像中提取甲状腺内部血管,分析血管走势可以实现对甲状腺边缘缺损区域的补充,通过甲状腺CT供应血管的分布辅助评估SPECT图像的甲状腺体积,可以应用所获得的较为精确的患者甲状腺体积估测值,通过CT的甲状腺血管走势,辅助SPECT甲状腺平扫图像计算体积,并结合CT值得出的密度计算重量。这些辅助工作可以用于为合理用药量提供参考依据。
附图说明
图1 是本发明实施例提供的辅助评估SPECT图像甲状腺体积的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面,结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明,但本发明并不局限于所列的实施例。
参见图1所示,该图示出了本发明的实施例提供的辅助评估SPECT图像的甲状腺体积的方法的流程。
参见图1所示,一种辅助评估SPECT图像甲状腺体积的方法,包括以下步骤:
通过SPECT和CT分别采集同一患者同一时期的甲状腺SPECT平扫图像与CT图像:
由于甲状腺是一个椭圆球体状,因此,在甲状腺SPECT平扫图像估算甲状腺范围,可以通过常规的椭圆球体体积计算方法来计算实现,即根据甲状腺椭圆球的长轴和短轴根据椭圆的体积公式来计算,从而获得甲状腺初始体积。
需要说明的是,由于甲状腺内血管的走势是与真实的甲状腺形状有相关性的,因此通过分析该与真实的甲状腺形状有相关性的甲状腺内血管的走势,估算甲状腺初始体积,即可实现对利用甲状腺SPECT平扫图像获得的甲状腺初始体积进行修正,且由于是根据CT图像提取出甲状腺内部血管,根据血管走向构建三维模型后估算甲状腺初始体积,可以解决临床上用SPECT平扫图像估测体积时由于边界不清晰无法准确估测的问题,使得甲状腺体积的估算更为准确。
本发明通过以上技术方案,在利用甲状腺SPECT平扫图像获得甲状腺初始体积后,再利用CT的血管分割技术分割出甲状腺内血管,并通过与真实的甲状腺形状有相关性的甲状腺内血管的走势,估算甲状腺初始体积来修正由SPECT平扫图像获得的甲状腺初始体积,从而得了最终的甲状腺体积,这样使得甲状腺体积的估算更为准确,有力地提高甲状腺重量估算的精确程度,能更为有效地辅助合理的用药量。
本发明中,所述估算甲状腺SPECT平扫图像缺失的甲状腺体积的步骤具体如下,参见图2所示:
具体的,在计算体积差时,可以是以甲状腺SPECT平扫图像与CT图像的甲状腺椭球体的球心为原点,建立三维直角坐标系,计算甲状腺椭球体的空间各点的点源坐标,利用积分的数学方法计算对应的甲状腺椭球体的体积,在获得各自的甲状腺椭球体的体积后,再可利用上下各30%处空间各点的点源坐标,分别计算出甲状腺初始体积和甲状腺初始体积的上下各30%的体积,然后用计算出的甲状腺初始体积和甲状腺初始体积的上下各30%的体积分别对应相减,获得对应的体积差,该获得的体积差即为甲状腺SPECT平扫图像缺失的甲状腺体积。
以上技术的运用,弥补了单一通过甲状腺SPECT平扫图像估算得到的甲状腺体积存在不准确的情况,即单一通过甲状腺SPECT平扫图像估算得到的甲状腺体积与实际的体积存在偏差,主要是存在缺失,而通过CT图像的甲状腺内相关血管的走向来分析甲状腺体积,来弥补单一利用甲状腺SPECT平扫图像估算所缺失的甲状腺体积,从而使甲状腺体积更为准确。
从甲状腺区域提取单元和内部血管提取单元提取出甲状腺区域和内部血管,并由表面数据生成单元产生甲状腺区域和内部血管的表面数据;
纹理添加单元将不同的纹理图案添加到甲状腺区域和内部血管的表面;
表面数据生成单元结合添加了纹理图案的甲状腺区域和内部血管的表面数据,形成三维模型数据。
需要说明的是,本发明中,所述利用CT图像甲状腺内部血管走向构建3D模型的方法为现有技术,例如:将具有同种性质的像素集合连接起来的区域增长算法、基于统计思想的无边缘活动轮廓模型、中心线跟踪法、随机统计方法等各种基于CT图像的血管分割算法。根据的规则有灰度、纹理、背景的对比度等等。
通过该技术可以有效地提取甲状腺内血管数据,利用模型匹配、特征识别等步骤重建血管模型,并滤除其它非血管区域,获得血管边界及区域信息,通过计算机立体成像技术及动态影像技术获得三维血管模型,根据血管走向估计甲状腺初始体积,从而来修正通过甲状腺SPECT平扫图像获得的甲状腺初始体积,得到最终的甲状腺体积,从而使得甲状腺体积的估算获得更为准确。
下表为本发明的实验数据,是将本发明方法(SPECT+CT估算的体积)与单一SPECT估算的体积、甲状腺实际体积(超声波图像评估)的对比结果。
可以看出,本发明的方法获得的体积更为接近甲状腺实际体积(超声波图像评估),结果更为准确。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种辅助评估SPECT图像甲状腺体积的方法,包括以下步骤:
通过SPECT和CT分别采集甲状腺SPECT平扫图像与CT图像:通过甲状腺SPECT平扫图像估算甲状腺范围,获得甲状腺初始体积Ⅰ;
采用CT血管分割技术分割出甲状腺内血管,根据血管走向构建甲状腺的三维模型,估算甲状腺初始体积Ⅱ;
根据所述甲状腺初始体积Ⅱ估算甲状腺SPECT平扫图像缺失的甲状腺体积;
其中,估算甲状腺SPECT平扫图像缺失的甲状腺体积的步骤如下:
分别划分出甲状腺初始体积Ⅰ和甲状腺初始体积Ⅱ的上下各30%分别对应相减,获得对应的体积差,该体积差即为甲状腺SPECT平扫图像缺失的甲状腺体积;
所述甲状腺SPECT平扫图像缺失的甲状腺体积与甲状腺初始体积Ⅰ之和即为最终得到的甲状腺体积。
2.如权利要求1所述辅助评估SPECT图像甲状腺体积的方法,其特征在于,所述甲状腺SPECT平扫图像与CT图像为同一患者同一时期的甲状腺图像。
3.如权利要求1所述辅助评估SPECT图像甲状腺体积的方法,其特征在于,所述采用CT血管分割技术分割出甲状腺内血管,根据血管走向构建甲状腺的三维模型,估算甲状腺初始体积Ⅱ的步骤如下:
从甲状腺区域提取单元和内部血管提取单元提取出甲状腺区域和内部血管,并由表面数据生成单元产生甲状腺区域和内部血管的表面数据;
纹理添加单元将不同的纹理图案添加到甲状腺区域和内部血管的表面;
表面数据生成单元结合添加了纹理图案的甲状腺区域和内部血管的表面数据,形成三维模型数据;
由生成三维模型装置基于三维模型数据形成甲状腺的三维模型,估算出甲状腺初始体积Ⅱ。
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