CN114145763A - 心脏期相判断装置、方法、介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种心脏期相判断装置、方法、介质及电子设备。所述装置包括：医学影像获取模块，用于获取目标对象在至少一个心动周期内的多帧三维医学影像；心肌壁厚度获取模块，用于获取各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度；心脏期相判断模块，用于根据各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度获取所述目标对象的心脏期相。所述心脏期相判断装置只需根据目标对象的三维医学影像即可获取其心脏期相，实现起来更加简单。

Description

心脏期相判断装置、方法、介质及电子设备

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别是涉及一种心脏期相判断装置、方法、介质及电子设备。

背景技术

近年来，随着医学影像学的不断发展，利用患者的医学影像辅助进行心脏疾病的诊断已成为临床中的常用手段。在对心脏疾病进行诊断的过程中，获取患者的心脏期相极其重要。现有技术中获取心脏期相的方法为：在采集医学影像的同时采集患者的ECG心电信号，并根据患者的心电信号确定患者心脏波动的期相。然而，此种方式需要在采集医学影像的同时采集患者的ECG心电信号，实现起来较为复杂。

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心脏期相判断装置、方法、介质及电子设备，用于解决现有技术中存在的上述问题。

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基于心肌壁厚度的心脏期相判断装置，所述装置包括：医学影像获取模块，用于获取目标对象在至少一个心动周期内的多帧三维医学影像；心肌壁厚度获取模块，用于获取各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度；心脏期相判断模块，用于根据各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度获取所述目标对象的心脏期相。

于所述第一方面的一实施例中，所述心肌壁厚度获取模块包括第一心肌壁厚度获取单元和第二心肌壁厚度获取单元，并且，对于任一帧所述三维医学影像：所述第一心肌壁厚度获取单元用于获取该帧三维医学影像中各目标轴位二维层面的左心室心肌壁的厚度，其中，所述目标轴位二维层面是指包含有左心室心肌壁的轴位二维层面；所述第二心肌壁厚度获取单元用于根据该帧三维医学影像中各所述目标轴位二维层面的左心室心肌壁的厚度获取该帧三维医学影像中左心室心肌壁的厚度。

于所述第一方面的一实施例中，对于任一所述目标轴位二维层面，所述第一心肌壁厚度获取单元根据该目标轴位二维层面中所包含的左心室心肌壁的像素点数量获取该目标轴位二维层面的左心室心肌壁的厚度。

于所述第一方面的一实施例中，对于任一帧所述三维医学影像，所述第二心肌壁厚度获取单元获取据该帧三维医学影像中各所述目标轴位二维层面的左心室心肌壁的平均厚度作为该帧三维医学影像中左心室心肌壁的厚度。

于所述第一方面的一实施例中，所述第一心肌壁厚度获取单元还用于对各帧所述三维医学影像进行分割，以获取各帧所述三维医学影像中的左心室心肌壁分割结果，并根据所述分割结果获取各帧所述三维医学影像中的所述目标轴位二维层面。

于所述第一方面的一实施例中，所述心脏期相判断模块根据左心室心肌壁的厚度最大的一帧所述三维医学影像以及左心室心肌壁的厚度最小的一帧所述三维医学影像获取所述目标对象的心脏期相。

于所述第一方面的一实施例中，左心室功能评估模块，用于根据各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度的极值对所述目标对象的左心室功能进行评估。

本发明的第二方面提供一种基于心肌壁厚度的心脏期相判断方法，所述方法包括：获取目标对象在至少一个心动周期内的多帧三维医学影像；获取各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度；根据各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度获取所述目标对象的心脏期相。

本发明的第三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，该计算机程序被处理器执行时实现本发明第二方面所述基于心肌壁厚度的心脏期相判断方法。

本发明的第四方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，存储有一计算机程序；处理器，与所述存储器通信相连，调用所述计算机程序时执行本发明第二方面所述基于心肌壁厚度的心脏期相判断方法。

如上所述，本发明一个或多个实施例中所述的心脏期相判断装置具有以下有益效果：

所述心脏期相判断装置能够获取目标对象在至少一个心动周期内的多帧三维医学影像中左心室心肌壁的厚度，并根据该厚度获取目标对象的心脏期相。与现有技术相比，所述心脏期相判断装置只需根据目标对象的三维医学影像即可获取其心脏期相，因而无需在采集医学影像的同时采集患者的ECG心电信号，实现起来更加简单。

附图说明

图1显示为本发明所述心脏期相判断装置于一具体实施例中的结构示意图。

图2A显示为本发明所述心脏期相判断装置于一具体实施例中心脏壁厚度获取模块的结构示意图。

图2B显示为本发明所述心脏期相判断装置于一具体实施例中三维医学影像的示例图。

图2C显示为本发明所述心脏期相判断装置于一具体实施例中轴位二维层面的示例图。

图3显示为本发明所述心脏期相判断方法于一具体实施例中的流程图。

图4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 心脏期相判断装置

11 医学影像获取模块

12 心脏壁厚度获取模块

121 第一心肌壁厚度获取单元

122 第二心肌壁厚度获取单元

13 心脏期相判断模块

400 电子设备

410 存储器

420 处理器

430 显示器

S31～S33 步骤

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。

现有技术中获取心脏期相的方法为：在采集医学影像的同时采集患者的ECG心电信号，并根据患者的心电信号确定患者心脏波动的期相。然而，此种方式需要在采集医学影像的同时采集患者的ECG心电信号，实现起来较为复杂。针对这一问题，发明人经过研究和实践发现，心脏内左心室的室壁最厚，且左心室的室壁的厚度与心脏的不同期相有关，其原因在于：左心室是心脏最主要的动力源泉，左心室收缩可以将血液泵到主动脉，也就是使体循环维持有效的血压，从而保证周身最重要的脏器都有有效的血液供应，由于体循环的阻力很大，心脏为达到有效泵血需要用例做工，因而左心室的室壁最后，且其厚度与心脏的不同期相有关。基于此，发明人提出了一种基于心肌壁厚度的心脏期相判断装置，具体地，请参阅图1，于本发明的一实施例中，所述心脏期相判断装置1包括医学影像获取模块11、心肌壁厚度获取模块12以及心脏期相判断模块13。

所述医学影像获取模块11用于获取目标对象在至少一个心动周期内的多帧三维医学影像，其中，所述目标对象例如为患者或受试者等，所述目标对象的心动周期是指从一次心跳的起始时刻到下一次心跳的起始时刻之间的时间段。所述医学影像获取模块11例如可以从CT扫描仪等医学扫描设备获取所述三维医学影像，也可以从相应的医学影像数据库中获取所述三维医学影像，还可以从三维影像重建装置获取所述三维医学影像，本发明对此不做限制。

所述心肌壁厚度获取模块12与所述医学影像获取模块11相连，用于获取各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度。

所述心脏期相判断模块13与所述心肌壁厚度获取模块12相连，用于根据各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度获取所述目标对象的心脏期相。其中，所述目标对象的心脏期相包括收缩期和/或舒张期。具体地，发明人通过研究和实践发现，人体左心室心肌壁的厚度与心脏期相相关，左心室心肌壁厚度最大时对应于心脏的收缩期，左心室心肌壁厚度最小时对应于心脏的舒张期。基于此可知，所述心脏期相判断模块13可以根据各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度获取所述目标对象的心脏期相。

根据以上描述可知，本实施例所述心脏期相判断装置1能够获取目标对象在至少一个心动周期内的多帧三维医学影像中左心室心肌壁的厚度，并根据该厚度获取目标对象的心脏期相。与现有技术相比，所述心脏期相判断装置1只需根据目标对象的三维医学影像即可获取其心脏期相，因而无需在采集医学影像的同时采集患者的ECG心电信号，实现起来更加简单。

请参阅图2A，于本发明的一实施例中，所述心肌壁厚度获取模块12包括第一心肌壁厚度获取单元121和第二心肌壁厚度获取单元122。其中，所述第一心肌壁厚度获取单元121与所述医学影像获取模块11相连，所述第二心肌壁厚度获取单元122与所述第一心肌壁厚度获取单元121和所述心脏期相获取单元13相连。

对于任一帧所述三维医学影像A，本实施例所述第一心肌壁厚度获取单元121用于获取该帧三维医学影像A中各目标轴位二维层面的左心室心肌壁的厚度，所述目标轴位二维层面是指包含有左心室心肌壁的轴位二维层面。例如，请参阅图2B和图2C，分别显示为一帧三维医学影像及其中的一个轴位二维层面的示例图，其中，图2C所示轴位二维层面包含左心室心肌壁，因而该轴位二维层面为该帧三维医学影像的一个目标轴位二维层面。

所述第二心肌壁厚度获取单元122用于根据该帧三维医学影像A中各所述目标轴位二维层面的左心室心肌壁的厚度获取该帧三维医学影像A中左心室心肌壁的厚度。具体地，该帧三维医学影像A可以看作多层二维轴位层面沿特定的方向叠加得到，因此，该帧三维医学影像A中的左心室心肌壁可以看作各目标二维层面中所包含的左心室心肌壁叠加得到，进而可知，根据该帧三维医学影像A中各目标二维层面的左心室心肌壁的厚度即可获取该帧三维医学影像A中左心室心肌壁的厚度。

可选地，对于任一所述目标轴位二维层面a，该目标轴位二维层面a中左心室心肌壁的厚度与该目标轴位二维层面a中左心室心肌壁的像素点的数量正相关，因此，所述第一心肌壁厚度获取单元121根据该目标轴位二维层面a中所包含的左心室心肌壁的像素点数量获取该目标轴位二维层面的左心室心肌壁的厚度。例如，所述第一心肌壁厚度获取单元121可以获取该目标轴位二维层面a中所有的像素点数量作为该目标轴位二维层面a的左心室心肌壁的厚度。

可选地，对于任一帧所述三维医学影像B，所述第二心肌壁厚度获取单元122获取该帧三维医学影像B中各所述目标轴位二维层面的左心室心肌壁的平均厚度作为该帧三维医学影像B中左心室心肌壁的厚度。具体来说，当心脏处于收缩期时，含有心肌壁的轴位二维层面较少，当心脏处于舒张期时，含有心肌壁的轴位二维层面较多，因此，对于该帧三维医学影像B，可以根据其中各所述目标轴位二维层面的左心室心肌壁的平均厚度来获取其左心室心肌壁的厚度，进而确定心脏处于收缩期还是舒张期。

优选地，获取该帧三维医学影像B中各所述目标轴位二维层面的左心室心肌壁的平均厚度的一种实现方法为：获取该帧三维医学影像B中各所述目标轴位二维层面所包含的左心室心肌壁的像素点总数，并获取该三维医学影像B中所包含的所述目标轴位二维层面的总层数，该像素点总数与该总层数的比值即为该帧三维医学影像B中各所述目标轴位二维层面的左心室心肌壁的平均厚度。

可选地，所述第一心肌壁厚度获取单元121还用于对各帧所述三维医学影像进行分割，以获取各帧所述三维医学影像中的左心室心肌壁分割结果，并根据所述分割结果获取各帧所述三维医学影像中的所述目标轴位二维层面，其中，所述分割结果例如为左心室心肌壁的掩膜。

根据以上描述可知，本实施例中提供了一种获取三维医学影像中左心室心肌壁的厚度的方法，但本发明并不以此为限，例如，实际应用中也可以通过软件自动测量、人工测量等方式获取三维医学影像中左心室心肌壁的厚度。

于本发明的一实施例中，所述心脏期相判断模块13根据左心室心肌壁的厚度最大的一帧所述三维医学影像以及左心室心肌壁的厚度最小的一帧所述三维医学影像获取所述目标对象的心脏期相。具体地，左心室心肌壁厚度最大的一帧所述三维医学影像对应心脏的收缩期，左心室心肌壁厚度最小的一帧所述三维医学影像对应心脏的舒张期。

于本发明的一实施例中，所述心脏期相判断装置还包括左心室功能评估模块。所述左心室功能评估模块用于根据各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度的极值对所述目标对象的左心室功能进行评估。

可选地，所述左心室功能评估模块可以通过拟合得到一条轴位二维层面心肌壁像素点平均数量变化曲线，该曲线用于反映各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度随时间的变化规律，所述左心室功能评估模块可以获取该曲线的极值作为各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度的极值，左心室心肌壁厚度处于极大值时对应于心脏的收缩期，左心室心肌壁厚度处于极小值时对应于心脏的舒张期。

可选地，所述左心室功能评估模块包括：收缩期容量获取单元，用于获取左心室的收缩期容量；舒张期容量获取单元，用于获取左心室的舒张期容量；左心室功能参数获取单元，用于根据所述左心室的收缩期容量和所述左心室的舒张期容量获得左心室功能参数。具体地，分别对舒张期和收缩期对应的三维医学影像进行心脏腔室分割，根据左心室分割结果得到所述左心室的收缩期容量和所述左心室的舒张期容量，并以所述左心室的收缩期容量和所述左心室的舒张期容量的比值作为所述左心室功能参数。

基于以上对所述心脏期相判断装置的描述，本发明还提供一种心脏期相判断方法。具体地，请参阅图3，于本发明的一实施例中，所述心脏期相判断方法包括：

S31，获取目标对象在至少一个心动周期内的多帧三维医学影像。

S32，获取各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度。

S33，根据各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度获取所述目标对象的心脏期相。

需要说明的是，上述步骤S31～S33与图1所示心脏期相判断装置1中的相应模块一一对应，为节省说明书篇幅，此处不做过多赘述。

基于以上对所述心脏期相判断方法的描述，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3所示基于心肌壁厚度的心脏期相判断方法。

基于以上对所述心脏期相判断方法的描述，本发明还提供一种电子设备。具体地，请参阅图4，于本发明的一实施例中，电子设备400包括存储器410和处理器420，其中，所述存储器410存储有一计算机程序，所述处理器420与所述存储器410通信相连，调用所述计算机程序时执行图3所示基于心肌壁厚度的心脏期相判断方法。

可选地，所述电子设备400还可以包括显示器430，所述显示器430与所述存储器410和所述处理器420通信相连，用于显示所述心脏期相判断方法的相关GUI交互界面。

本发明所述的心脏期相判断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。

本发明还提供一种心脏期相判断装置，所述心脏期相判断装置可以实现本发明所述的心脏期相判断方法，但本发明所述的心脏期相判断方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的心脏期相判断装置的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。

综上所述，所述心脏期相判断装置能够获取目标对象在至少一个心动周期内的多帧三维医学影像中左心室心肌壁的厚度，并根据该厚度获取目标对象的心脏期相。与现有技术相比，所述心脏期相判断装置只需根据目标对象的三维医学影像即可获取其心脏期相，因而无需在采集医学影像的同时采集患者的ECG心电信号，实现起来更加简单。因此，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)

1.一种基于心肌壁厚度的心脏期相判断装置，其特征在于，所述装置包括：

医学影像获取模块，用于获取目标对象在至少一个心动周期内的多帧三维医学影像；

心肌壁厚度获取模块，用于获取各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度；

心脏期相判断模块，用于根据各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度获取所述目标对象的心脏期相。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述心肌壁厚度获取模块包括第一心肌壁厚度获取单元和第二心肌壁厚度获取单元，并且，对于任一帧所述三维医学影像：

所述第一心肌壁厚度获取单元用于获取该帧三维医学影像中各目标轴位二维层面的左心室心肌壁的厚度，其中，所述目标轴位二维层面是指包含有左心室心肌壁的轴位二维层面；

所述第二心肌壁厚度获取单元用于根据该帧三维医学影像中各所述目标轴位二维层面的左心室心肌壁的厚度获取该帧三维医学影像中左心室心肌壁的厚度。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：对于任一所述目标轴位二维层面，所述第一心肌壁厚度获取单元根据该目标轴位二维层面中所包含的左心室心肌壁的像素点数量获取该目标轴位二维层面的左心室心肌壁的厚度。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：对于任一帧所述三维医学影像，所述第二心肌壁厚度获取单元获取据该帧三维医学影像中各所述目标轴位二维层面的左心室心肌壁的平均厚度作为该帧三维医学影像中左心室心肌壁的厚度。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述第一心肌壁厚度获取单元还用于对各帧所述三维医学影像进行分割，以获取各帧所述三维医学影像中的左心室心肌壁分割结果，并根据所述分割结果获取各帧所述三维医学影像中的所述目标轴位二维层面。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述心脏期相判断模块根据左心室心肌壁的厚度最大的一帧所述三维医学影像以及左心室心肌壁的厚度最小的一帧所述三维医学影像获取所述目标对象的心脏期相。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：左心室功能评估模块，用于根据各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度的极值对所述目标对象的左心室功能进行评估。

8.一种基于心肌壁厚度的心脏期相判断方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标对象在至少一个心动周期内的多帧三维医学影像；

获取各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度；

根据各帧所述三维医学影像中左心室心肌壁的厚度获取所述目标对象的心脏期相。

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：该计算机程序被处理器执行时实现权利要求8所述基于心肌壁厚度的心脏期相判断方法。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

存储器，存储有一计算机程序；

处理器，与所述存储器通信相连，调用所述计算机程序时执行权利要求8所述基于心肌壁厚度的心脏期相判断方法。

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