CN113344892A - 一种医学影像处理装置、方法、介质及电子设备 - Google Patents

一种医学影像处理装置、方法、介质及电子设备 Download PDF

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CN113344892A CN202110693183.XA CN202110693183A CN113344892A CN 113344892 A CN113344892 A CN 113344892A CN 202110693183 A CN202110693183 A CN 202110693183A CN 113344892 A CN113344892 A CN 113344892A
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李跃华
魏小二
姚婷婷
宋心雨
汪璇
宋国平
尚凯
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Abstract

本发明提供一种医学影像处理装置、方法、介质及电子设备。所述医学影像处理装置包括：医学影像获取模块，用于获取脑部医学影像；体素值差异获取模块，用于获取所述脑部医学影像中左脑和右脑的体素值差异；缺血区域获取模块，用于根据所述体素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域。所述医学影像处理装置能够根据脑部医学影像中左脑和右脑的体素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域，该过程基本无需人工参与，效率较高且不会受到医务人员主观影响而出现误差。

Description

一种医学影像处理装置、方法、介质及电子设备
技术领域
本发明涉及一种图像处理装置，特别是涉及一种医学影像处理装置、方法、介质及电子设备。
背景技术
随着医疗影像学的不断发展，脑部医学影像在脑部疾病的诊断和治疗中得到了越来越广泛的应用。实际应用中，医务人员通常根据人眼观察来判断脑部医学影像中是否存在缺血区域，然而，此种方式效率较低，且判断结果容易受到医务人员的主观影响而出现误差。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种医学影像处理装置、方法、介质及电子设备，用于解决现有技术效率较低且判断结果容易受到医务人员主观影响的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第一方面提供一种医学影像处理装置，所述医学影像处理装置包括：医学影像获取模块，用于获取脑部医学影像；体素值差异获取模块，用于获取所述脑部医学影像中左脑和右脑的体素值差异；缺血区域获取模块，用于根据所述体素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域。
于所述第一方面的一实施例中，所述体素值差异获取模块包括：第一体素值获取单元，用于获取所述脑部医学影像中左脑体素点的体素值，其中，所述左脑体素点是指所述脑部医学影像中左脑所包含的体素点；第二体素值获取单元，用于获取所述脑部医学影像中右脑体素点的体素值，其中，所述右脑体素点是指所述脑部医学影像中右脑所包含的体素点；体素值差异获取单元，用于根据所述左脑体素点的体素值和所述右脑体素点的体素值获取所述体素值差异。
于所述第一方面的一实施例中，所述体素值差异获取模块还包括：脑部中心面获取单元，用于获取所述脑部医学影像中的脑部中心面。
于所述第一方面的一实施例中，所述缺血区域获取模块根据所述体素值差异与一差异阈值之间的关系获取所述缺血区域。
于所述第一方面的一实施例中，所述缺血区域获取模块包括：差异体素点获取单元，用于获取所述脑部医学影像中的差异体素点，其中，所述差异体素点的体素值与其对应体素点的体素值之间的差异小于所述差异阈值；缺血区域获取单元，用于根据所述脑部医学影像中的差异体素点获取所述缺血区域。
于所述第一方面的一实施例中，所述缺血区域获取模块包括：差异区域获取单元，用于获取所述脑部医学影像中的差异区域，其中，所述差异区域包括多个相邻体素点，且所述差异区域中各体素点的平均体素值与其对应区域中各体素点的平均体素值之间的差异小于所述差异阈值；缺血区域获取单元，用于根据所述脑部医学影像中的差异区域获取所述缺血区域。
本发明的第二方面提供另一种医学影像处理装置，所述医学影像处理装置包括：医学影像获取模块，用于获取脑部医学影像；像素值差异获取模块，用于获取所述脑部医学影像中左脑和右脑的像素值差异；缺血区域获取模块，用于根据所述像素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域。
本发明的第三方面提供一种医学影像处理方法，所述医学影像处理方法包括：获取脑部医学影像；获取所述脑部医学影像中左脑和右脑的体素值差异或像素值差异；根据所述体素值差异或所述像素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域。
本发明的第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明第三方面所述的医学影像处理方法。
本发明的第五方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，其上存储有计算机程序；处理器，与所述存储器通信相连，用于调用所述计算机程序时执行本发明第三方面所述的医学影像处理方法；显示器，与所述存储器和所述处理器通信相连，用于显示所述医学影像处理方法的相关GUI交互界面。
如上所述，本发明所述医学影像处理装置、方法、介质及电子设备的一个技术方案具有以下有益效果：
所述医学影像处理装置能够根据脑部医学影像中左脑和右脑的体素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域，该过程基本无需人工参与，效率较高且不会受到医务人员主观影响而出现误差。
附图说明
图1显示为本发明所述医学影像处理装置于一具体实施例中的结构示意图。
图2显示为本发明所述医学影像处理装置于一具体实施例中体素值差异获取模块的结构示意图。
图3A显示为本发明所述医学影像处理装置于一具体实施例中缺血区域获取模块的结构示意图。
图3B显示为本发明所述医学影像处理装置于一具体实施例中缺血区域获取模块的结构示意图。
图4显示为本发明所述医学影像处理装置于另一具体实施例中的结构示意图。
图5显示为本发明所述医学影像处理方法于一具体实施例中的流程图。
图6显示为本发明所述电子设备于一具体实施例中的结构示意图。
元件标号说明
1 医学影像处理装置
11 医学影像获取模块
12 体素值差异获取模块
121 第一体素值获取单元
122 第二体素值获取单元
123 体素值差异获取单元
13 缺血区域获取模块
131 差异体素点获取单元
132 缺血区域获取单元
133 差异区域获取单元
134 缺血区域获取单元
4 医学影像处理装置
41 医学影像获取模块
42 像素值差异获取模块
43 缺血区域获取模块
S51～S53 步骤
600 电子设备
610 存储器
620 处理器
630 显示器
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。此外，在本文中，诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
本发明的一实施例中提供一种医学影像处理装置，请参阅图1，本实施例中所述医学影像处理装置1包括医学影像获取模块11、体素值差异获取模块12和缺血区域获取模块13。
所述医学影像获取模块11用于获取脑部医学影像，其中，所述脑部医学影像为三维医学影像，例如为脑部CTA(CT Angiography，CT血管成像)影像、脑部CTP(CP perfusion，CT灌注成像)影像或脑部NCCT(Noncontrast CT，CT平扫)影像。
所述体素值差异获取模块12与所述医学影像获取模块11相连，用于获取所述脑部医学影像中左脑和右脑的体素值差异。
所述缺血区域获取模块13与所述体素值差异获取模块12相连，用于根据所述体素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域。具体地，理想状况下健康人体的左脑和右脑相互对称，此时所述脑部医学影像中左脑和右脑的体素值差异应当为0或近似为0。若人体内某一脑部区域出现缺血，则该缺血区域在脑部影像中的体素值会小于其对称区域的体素值，基于此，所述体素差异获取模块13能够根据所述体素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域。实际应用中，所述缺血区域获取模块13所获取的缺血区域可以作为参考提供给医务人员，以便辅助医务人员快速完成缺血区域的判断。
根据以上描述可知，本实施例所述医学影像处理装置1能够根据脑部医学影像中左脑和右脑的体素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域，该过程基本无需人工参与，效率较高且不会受到医务人员主观影响而出现误差。
请参阅图2，于本发明的一实施例中，所述体素值差异获取模块12包括第一体素值获取单元121、第二体素值获取单元122和体素值差异获取单元123。
所述第一体素值获取单元121用于获取所述脑部医学影像中左脑体素点的体素值，其中，所述左脑体素点是指所述脑部医学影像中左脑所包含的体素点。
所述第二体素值获取单元122用于获取所述脑部医学影像中右脑体素点的体素值，其中，所述右脑体素点是指所述脑部医学影像中右脑所包含的体素点。
所述体素值差异获取单元123与所述第一体素值获取单元121和所述第二体素值获取单元122相连，用于根据所述左脑体素点的体素值和所述右脑体素点的体素值获取所述体素值差异。
可选地，所述体素差异获取单元123获取各所述左脑体素点的体素值与其对应的右脑体素点的体素值之差作为所述体素值差异，此时，所述体素值差异可以通过左脑与右脑的减影图像来表示。或者，所述体素差异获取单元123获取各所述右脑体素点的体素值与其对应的左脑体素点的体素值之差作为所述体素值差异，此时，所述体素值差异可以通过右脑与左脑的减影图像来表示。其中，某一体素点的对应体素点是指对侧半脑中与该体素点对称的一个体素点，例如，对于左脑中的任一体素点A，其对应体素点为右脑中与该体素点A对称的一个体素点A’。
可选地，所述体素差异获取单元123获取各所述左脑体素点的体素值与其对应的右脑体素点的体素值之比作为所述体素值差异，或者，所述体素差异获取单元123获取各所述右脑体素点的体素值与其对应的左脑体素点的体素值之比作为所述体素值差异。
于本发明的一实施例中，所述体素值差异获取模块还包括一脑部中心面获取单元，所述脑部中心面获取单元用于获取所述脑部医学影像中的脑部中心面，其中，所述脑部中心面是指左右脑分割面，用于区分左脑和右脑。理想状况下，左脑的脑部医学影像与右脑的脑部医学影像关于所述脑部中心面对称。
可选地，所述脑部中心面获取单元通过对所述脑部医学影像进行分割来得到脑实质图像，并获取所述脑实质图像的中心。基于此，所述脑部中心面获取单元获取多个包含所述中心的备选平面，并依次获取各所述备选平面两侧脑部区域的相似度，且选取相似度最高的一个备选平面作为所述脑部中心面。
可选地，所述脑部中心面获取单元利用一训练好的神经网络模型对所述脑部医学影像进行处理，以得到所述脑部中心面，其中，所述神经网络模型的训练数据包括多幅训练医学影像以及各所述训练医学影像中标识出来的脑部中心面。
于本发明的一实施例中，所述缺血区域获取模块根据所述体素值差异与一差异阈值之间的关系获取所述缺血区域。其中，所述差异阈值可以根据实际需求或者经验设置。
可选地，请参阅图3A，所述缺血区域获取模块包括差异体素点获取单元131和缺血区域获取单元132。
所述差异体素点获取单元131用于获取所述脑部医学影像中的差异体素点，其中，所述差异体素点的体素值与其对应体素点的体素值之间的差异小于所述差异阈值，其中，所述差异阈值为负值。
可选地，所述差异体素点获取单元131依次遍历左脑中的每一体素点，并获取左脑中每一体素点与其对应体素点的体素值之差，若某一体素点与其对应体素点的体素值之差小于所述差异阈值，则将该体素点标记为差异体素点。
需要说明的是，上述遍历左脑中每一体素点来获取所述差异体素点的方式仅为本实施例的一种可选方式，除此之外，所述差异体素点获取单元131还可以选取所述左脑中的某些体素点进行遍历以获取所述差异体素点，也可以遍历右脑中的每一体素点或部分体素点以获取所述差异体素点，具体方式此处不作限制。
所述缺血区域获取单元132与所述差异体素点获取单元131相连，用于根据所述脑部医学影像中的差异体素点获取所述缺血区域。
优选地，所述缺血区域获取单元132通过汇总各所述差异体素点以获取多个备选缺血区域，并从中选取包含体素点数量大于一数量阈值的备选缺血区域作为所述缺血区域，以减少所述脑部医学影像中噪声点所带来的影响。其中，所述数量阈值可以根据实际需求或者经验进行设置。
可选地，请参阅图3B，所述缺血区域获取模块13包括差异区域获取单元133和缺血区域获取单元134。
所述差异区域获取单元133用于获取所述脑部医学影像中的差异区域，其中，所述差异区域包括多个相邻体素点，例如，所述差异区域包含3×3×3个相邻体素点，所述差异区域中各体素点的平均体素值与其对应区域内各体素点的平均体素值之间的差异小于所述差异阈值。其中，某一差异区域的对应区域是指对侧半脑中与该差异区域相对称的区域，所述差异阈值为负值。
可选地，所述差异区域获取单元133依次选取左脑中的每一体素点作为中心并获取各体素点周围N×N×N范围内的区域作为备选差异区域，且根据各所述备选差异区域中体素点的平均体素值与其对应区域中体素点的平均体素值之差是否小于所述差异阈值来判断各所述备选差异区域是否为所述差异区域，其中，N为正整数。具体地，若某一备选差异区域B中各体素点的平均体素值与其对应区域B’中各体素点的平均体素值之差小于所述差异阈值，则该备选差异区域B为一差异区域。
需要说明的是，上述依次选取左脑中的每一体素点作为中心点来获取各所述备选差异区域的方式仅为本实施例的一种可选方式，除此之外，所述差异区域获取单元133还可以依次选取所述左脑中的某些体素点作为中心点来获取各所述备选差异区域，也可以依次选取右脑中的每一体素点或部分体素点作为中心点来获取各所述备选差异区域，具体方式此处不作限制。
所述缺血区域获取单元134与所述差异区域获取单元133相连，用于根据所述脑部医学影像中的差异区域进行合并以获取所述缺血区域。
于本发明的一实施例中，所述医学影像处理装置还包括配准模块，其中，所述配准模块用于对所述脑部医学影像进行处理，以实现所述脑部医学影像中左脑和右脑的配准。
具体地，在所述体素值差异获取模块获取所述体素值差异以前，所述配准模块对所述脑部医学影像进行分割以得到左脑图像和右脑图像，并从中选取一个图像，例如左脑图像，作为参考图像。此后，所述配准模块将另一图像，例如右脑图像，进行仿射变换，以实现所述右脑图像与所述左脑图像的刚性配准，基于此，所述配准模块将所述另一图像进行B样条集合变换，以实现所述右脑图像与所述左脑图像的弹性配准。最后，所述配准模块将配准以后的右脑图像和左脑图像合并为完整的脑部医学影像。
本实施例中，所述配准模块能够实现所述左脑图像和所述右脑图像的配准，从而保证所述体素值差异获取模块能够准确地获取各体素点与其对应体素点之间的体素值差异，有利于提升所述医学影像处理装置最终获取到的缺血区域的准确性。
本发明还提供另一种医学影像处理装置。具体地，请参阅图4，于本发明的一实施例中，所述医学影像处理装置4包括医学影像获取模块41、像素值差异获取模块42和缺血区域获取模块43。
其中，所述医学影像获取模块41用于获取脑部医学影像，所述脑部医学影像为二维医学影像，例如为脑部CTA(CT Angiography，CT血管成像)影像或脑部NCCT(NoncontrastCT，CT平扫)影像。
所述像素值差异获取模块42与所述医学影像获取模块41相连，用于获取所述脑部医学影像中左脑和右脑的像素值差异。
所述缺血区域获取模块43与所述像素值差异获取模块42相连，用于根据所述像素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域。
可选地，所述像素值差异获取模块包括第一像素值获取单元、第二像素值获取单元和像素值差异获取单元。所述第一像素值获取单元用于获取所述脑部医学影像中左脑像素点的像素值，其中，所述左脑像素点是指所述脑部医学影像中左脑所包含的像素点。所述第二像素值获取单元用于获取所述脑部医学影像中右脑像素点的像素值，其中，所述右脑像素点是指所述脑部医学影像中右脑所包含的像素点。所述像素值差异获取单元用于根据所述左脑像素点的像素值和所述右脑像素点的像素值获取所述像素值差异。
可选地，所述像素值差异获取模块还包括脑部中心线获取单元，用于获取所述脑部医学影像中的脑部中心线。
可选地，所述缺血区域获取模块根据所述像素值差异与一差异阈值之间的关系获取所述缺血区域。
可选地，所述缺血区域获取模块包括差异像素点获取单元和缺血区域获取单元。所述差异像素点获取单元，用于获取所述脑部医学影像中的差异像素点，其中，所述差异像素点的像素值与其对应像素点的像素值之间的差异小于所述差异阈值；所述缺血区域获取单元用于根据所述脑部医学影像中的差异像素点获取所述缺血区域。
可选地，所述缺血区域获取模块包括差异区域获取单元和缺血区域获取单元。所述差异区域获取单元用于获取所述脑部医学影像中的差异区域，其中，所述差异区域包括多个相邻像素点，且所述差异区域中各像素点的平均像素值与其对应区域中各像素点的平均像素值之间的差异小于所述差异阈值；所述缺血区域获取单元用于根据所述脑部医学影像中的差异区域获取所述缺血区域。
需要说明的是，本实施例所述医学影像处理装置4与图1所示医学影像处理装置1的功能相似，举凡能够适用于所述医学影像处理装置1的技术特征和手段也可通过相应变更适用于本实施例所述医学影像处理装置4，为节省说明书篇幅，此处不做过多赘述。
基于以上对所述医学影像处理装置的描述，本发明还提供一种医学影像处理方法。具体地，请参阅图5，于本发明的一实施例中，所述医学影像处理方法包括：
S51，获取脑部医学影像。
S52，获取所述脑部医学影像中左脑和右脑的体素值差异或像素值差异。
S53，根据所述体素值差异或所述像素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域。
其中，上述步骤S51～S53与图1所示医学影像处理装置1中的医学影像获取模块11、体素值差异获取模块12和缺血区域获取模块13相对应，或与图4所示医学影像处理装置4中的医学影像获取模块41、像素值差异获取模块42和缺血区域获取模块43相对应，为节省说明书篇幅，此处不做过多赘述。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现图5所示的医学影像处理方法。
本发明还提供一种电子设备。具体地，请参阅图6，于本发明的一实施例中，所述电子设备600包括存储器610、处理器620和显示器630。所述存储器610存储有计算机程序，所述处理器620与所述存储器610通信相连，用于调用所述计算机程序时执行图5所示的医学影像处理方法，所述显示器630与所述存储器610和所述处理器620通信相连，用于显示所述医学影像处理方法的相关GUI交互界面。
本发明所述的医学影像处理方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。
本发明所述医学影像处理装置能够根据脑部医学影像中左脑和右脑的体素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域，该过程基本无需人工参与，效率较高且不会受到医务人员主观影响而出现误差。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种医学影像处理装置，其特征在于，所述医学影像处理装置包括：
医学影像获取模块，用于获取脑部医学影像；
体素值差异获取模块，用于获取所述脑部医学影像中左脑和右脑的体素值差异；
缺血区域获取模块，用于根据所述体素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域。
2.根据权利要求1所述的医学影像处理装置，其特征在于，所述体素值差异获取模块包括：
第一体素值获取单元，用于获取所述脑部医学影像中左脑体素点的体素值，其中，所述左脑体素点是指所述脑部医学影像中左脑所包含的体素点；
第二体素值获取单元，用于获取所述脑部医学影像中右脑体素点的体素值，其中，所述右脑体素点是指所述脑部医学影像中右脑所包含的体素点；
体素值差异获取单元，用于根据所述左脑体素点的体素值和所述右脑体素点的体素值获取所述体素值差异。
3.根据权利要求1或2所述的医学影像处理装置，其特征在于，所述体素值差异获取模块还包括：
脑部中心面获取单元，用于获取所述脑部医学影像中的脑部中心面。
4.根据权利要求1-3任一项所述的医学影像处理装置，其特征在于：所述缺血区域获取模块根据所述体素值差异与一差异阈值之间的关系获取所述缺血区域。
5.根据权利要求4所述的医学影像处理装置，其特征在于，所述缺血区域获取模块包括：
差异体素点获取单元，用于获取所述脑部医学影像中的差异体素点，其中，所述差异体素点的体素值与其对应体素点的体素值之间的差异小于所述差异阈值；
缺血区域获取单元，用于根据所述脑部医学影像中的差异体素点获取所述缺血区域。
6.根据权利要求4所述的医学影像处理装置，其特征在于，所述缺血区域获取模块包括：
差异区域获取单元，用于获取所述脑部医学影像中的差异区域，其中，所述差异区域包括多个相邻体素点，且所述差异区域中各体素点的平均体素值与其对应区域中各体素点的平均体素值之间的差异小于所述差异阈值；
缺血区域获取单元，用于根据所述脑部医学影像中的差异区域获取所述缺血区域。
7.一种医学影像处理装置，其特征在于，所述医学影像处理装置包括：
医学影像获取模块，用于获取脑部医学影像；
像素值差异获取模块，用于获取所述脑部医学影像中左脑和右脑的像素值差异；
缺血区域获取模块，用于根据所述像素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域。
8.一种医学影像处理方法，其特征在于，所述医学影像处理方法包括：
获取脑部医学影像；
获取所述脑部医学影像中左脑和右脑的体素值差异或像素值差异；
根据所述体素值差异或所述像素值差异获取所述脑部医学影像中的缺血区域。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求8所述的医学影像处理方法。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，与所述存储器通信相连，用于调用所述计算机程序时执行权利要求8所述的医学影像处理方法；
显示器，与所述存储器和所述处理器通信相连，用于显示所述医学影像处理方法的相关GUI交互界面。
CN202110693183.XA 2021-06-22 2021-06-22 一种医学影像处理装置、方法、介质及电子设备 Pending CN113344892A (zh)

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