本發(fā)明涉及醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種醫(yī)學(xué)圖像顯示方法及裝置。

背景技術(shù)：

經(jīng)導(dǎo)管的主動脈瓣植入術(shù)(transcatheter aortic valve implantation，TAVI)是近年來發(fā)展出的一種全新的微創(chuàng)瓣膜置換手術(shù)。進行TAVI之前需要對患者的主動脈瓣環(huán)和瓣膜情況以及其他心血管結(jié)構(gòu)進行準確的術(shù)前評估，之后按照評估的結(jié)果選擇置換的人工瓣膜以及手術(shù)方案。

多排螺旋CT(multidetector-row CT，MDCT)作為TAVI術(shù)前評估的重要成像手段，主要利用MDCT成像具有較高的時間分辨率和空間分辨率，能夠清晰顯示主動脈及其他心血管結(jié)構(gòu)，并能夠重建出三維多平面重建(multi-planar reformation，MPR)圖像的特性。

基于MDCT成像后的圖像的尺寸評估對象的評估結(jié)果作為選擇置換的修復(fù)體的尺寸提供選擇依據(jù)，若修復(fù)體的尺寸選擇不當，修復(fù)體與患者的原生態(tài)器官或組織尺寸不匹配，將阻礙手術(shù)的順利進行，并可能導(dǎo)致手術(shù)后并發(fā)癥。例如，評估對象為主動脈瓣環(huán)時，由于主動脈瓣環(huán)會隨著患者心臟的搏動不斷變化，用于評估瓣環(huán)尺寸的評估指標隨心動周期的變化趨勢不同，這就要求在心動周期的不同時相分別評估患者的瓣環(huán)尺寸，以了解瓣環(huán)尺寸的變化情況，最終評估瓣環(huán)尺寸。

現(xiàn)有的瓣環(huán)尺寸評估主要由工作人員針對心動周期中收縮期的圖像來進行瓣環(huán)尺寸的評估，但是由于不同患者之間的個體差異，針對特定患者，具體應(yīng)該采用哪個時相的圖像并無明確的參考依據(jù)。此外，對瓣環(huán)尺寸的評估包含多個不同的評估指標，不同評估指標隨心動周期的變化趨勢不同，選擇單一時相進行評估無法完善的評估不同的指標。因此，需要工作人員手動重建不同時相的體數(shù)據(jù)及MPR圖像，并測量相應(yīng)的評估指標，從而確定瓣環(huán)尺寸，該方法無疑大大增加工作人員的工作量，延長TAVI術(shù)前評估所需時間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種醫(yī)學(xué)圖像顯示方法及裝置，以解決使用現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法及裝置重建每個時相的體數(shù)據(jù)及MPR圖像均依賴工作人員，導(dǎo)致增加工作人員的工作量，延長了TAVI術(shù)前評估所需時間的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種醫(yī)學(xué)圖像顯示方法，所述醫(yī)學(xué)圖像顯示方法包括：

獲得受檢者心動周期內(nèi)多個時相的掃描數(shù)據(jù)；

基于所述掃描數(shù)據(jù)重建所述多個時相的第一圖像；

接收用戶基于第一圖像設(shè)定的第一顯示參數(shù)；

基于所述第一顯示參數(shù)對所述第一圖像進行分割并顯示分割后的第一分割圖像；

接收用戶基于所述第一分割圖像設(shè)定的第二顯示參數(shù)；

基于所述第二顯示參數(shù)重建所述多個時相的第二圖像，并對第二圖像進行分割以獲取分割后的第二分割圖像；

基于所述第二分割圖像統(tǒng)計圖像特征，并突出顯示符合特定特征的圖像對應(yīng)的時相位置。

可選的，在所述的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法中，所述第一顯示參數(shù)包括：尺寸評估對象所需的體數(shù)據(jù)范圍及尺寸評估對象所需的三維多平面重建圖像的重建角度。

可選的，在所述的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法中，所述尺寸評估對象為瓣環(huán)和/或主動脈根部。

可選的，在所述的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法中，所述尺寸評估對象為瓣環(huán)或主動脈根部時，尺寸評估對象所需的體數(shù)據(jù)范圍包括：升主動脈、竇管交界、主動脈竇及冠狀竇口、瓣環(huán)平面及左心室流出道。

可選的，在所述的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法中，所述尺寸評估對象為瓣環(huán)和主動脈根部時，尺寸評估對象所需的三維多平面重建圖像的重建角度為：與瓣環(huán)平面平行的斜軸位平面，以及包含左右冠狀竇口的斜矢狀位平面和斜冠狀位平面。

可選的，在所述的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法中，所述瓣環(huán)的尺寸評估指標包括：瓣環(huán)短徑、瓣環(huán)長徑、瓣環(huán)平均直徑、瓣環(huán)面積、基于瓣環(huán)面積的面積平均直徑、瓣環(huán)周長、基于瓣環(huán)周長的周長平均直徑。

可選的，在所述的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法中，所述主動脈根部的尺寸評估指標包括：主動脈竇平均直徑、竇管交界處的平均直徑、升主動脈處的平均直徑、左右冠狀竇口到瓣環(huán)所在平面的距離。

可選的，在所述的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法中，所述第二顯示參數(shù)包括：時相范圍及三維多平面重建圖像的重建角度。

可選的，在所述的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法中，采用MDCT獲得受檢者心動周期內(nèi)多個時相的掃描數(shù)據(jù)。

本發(fā)明還提供一種醫(yī)學(xué)圖像顯示裝置，所述醫(yī)學(xué)圖像顯示裝置包括：

掃描數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲得受檢者心動周期內(nèi)多個時相的掃描數(shù)據(jù)；

第一圖像重建模塊，用于基于所述掃描數(shù)據(jù)重建所述多個時相的第一圖像；

第一分割圖像獲取模塊，用于接收用戶基于所述第一圖像設(shè)定的第一顯示參數(shù)，并基于第一顯示參數(shù)對所述第一圖像進行分割并顯示分割后的第一分割圖像；

第二分割圖像獲取模塊，用于接收用戶基于所述第一分割圖像設(shè)定的第二顯示參數(shù)，基于所述第二顯示參數(shù)重建所述多個時相的第二圖像，并對所述第二圖像進行分割以獲取分割后的第二分割圖像；

時相位置顯示模塊，用于基于所述第二分割圖像統(tǒng)計圖像特征，并突出顯示符合特定特征的圖像對應(yīng)的時相位置。

在本發(fā)明所提供的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法及裝置中，所述醫(yī)學(xué)圖像顯示方法包括獲得受檢者心動周期內(nèi)多個時相的掃描數(shù)據(jù)；基于所述掃描數(shù)據(jù)重建所述多個時相的第一圖像；接收用戶基于第一圖像設(shè)定的第一顯示參數(shù)；基于所述第一顯示參數(shù)對所述第一圖像進行分割并顯示分割后的第一分割圖像；接收用戶基于所述第一分割圖像設(shè)定的第二顯示參數(shù)；基于所述第二顯示參數(shù)重建所述多個時相的第二圖像，并對第二圖像進行分割以獲取分割后的第二分割圖像；基于所述第二分割圖像統(tǒng)計圖像特征，并突出顯示符合特定特征的圖像對應(yīng)的時相位置?；诒景l(fā)明的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法可以根據(jù)醫(yī)生的評估需求，自動重建出受檢者多個時相的數(shù)據(jù)及三維MPR圖像，向用戶提供更豐富的信息的同時，避免用戶手動重建并調(diào)整多時相圖像的繁復(fù)工作量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明另一實施例的醫(yī)學(xué)圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法及裝置作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

實施例一

請參考圖1，其為本實施例中醫(yī)學(xué)圖像顯示方法的流程圖，所述醫(yī)學(xué)圖像顯示方法及裝置主要包括如下步驟：

首先，執(zhí)行步驟S10，獲得受檢者心動周期內(nèi)多個時相的掃描數(shù)據(jù)；

優(yōu)選的，利用MDCT進行掃描以獲得受檢者心動周期內(nèi)多個時相的掃描數(shù)據(jù)。具體的，利用MDCT進行掃描采集數(shù)據(jù)的方式包括但不局限于以下兩種方式：MDCT采用心電圖(EGC)門控的回顧式螺旋采集方式進行數(shù)據(jù)的采集或者MDCT采用心電圖觸發(fā)的門控采集方式進行數(shù)據(jù)的采集。

接著，執(zhí)行步驟S11，基于所述掃描數(shù)據(jù)重建所述多個時相的第一圖像；

接著，執(zhí)行步驟S12，接收用戶基于第一圖像設(shè)定的第一顯示參數(shù)；其中，所述第一顯示參數(shù)包括：尺寸評估對象所需的體數(shù)據(jù)范圍及尺寸評估對象所需的三維多平面重建(multi-planar reformation，MPR)圖像的重建角度。

接著，執(zhí)行步驟S13，基于所述第一顯示參數(shù)對所述第一圖像進行分割并顯示分割后的第一分割圖像；

接著，執(zhí)行步驟S14，接收用戶基于所述第一分割圖像設(shè)定的第二顯示參數(shù)；

接著，執(zhí)行步驟S15，基于所述第二顯示參數(shù)重建所述多個時相的第二圖像，并對第二圖像進行分割以獲取分割后的第二分割圖像；

接著，執(zhí)行步驟S16，基于所述第二分割圖像統(tǒng)計圖像特征，并突出顯示符合特定特征的圖像對應(yīng)的時相位置。

所述尺寸評估對象包括但不局限于瓣環(huán)和/或主動脈根部，具體根據(jù)用戶的需求而定，下面以尺寸評估對象為瓣環(huán)和主動脈根部為例，對醫(yī)學(xué)圖像顯示方法進行闡述。

所述體數(shù)據(jù)范圍內(nèi)的體數(shù)據(jù)為主動脈瓣植入術(shù)所需的解剖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，通常TAVI術(shù)前的CT掃描需要覆蓋較大的解剖結(jié)構(gòu)范圍，一般包含：主動脈根部、主動脈、髂動脈及股總動脈，以便醫(yī)生完整評估患者的主動脈及外周血管情況，其中針對瓣環(huán)和主動脈根部的尺寸相關(guān)參數(shù)的評估只需要利用包含主動脈根部的較小范圍內(nèi)的CT圖像數(shù)據(jù)，以便縮小圖像處理的范圍。本實施例中，所述尺寸評估對象為瓣環(huán)或主動脈根部時，體數(shù)據(jù)范圍包括：升主動脈、竇管交界、主動脈竇及冠狀竇口、瓣環(huán)平面及左心室流出道。

設(shè)定三維多平面重建圖像的重建角度的原則：針對瓣環(huán)的尺寸和主動脈根部的尺寸相關(guān)參數(shù)的測量和評估需要在不同角度的多平面重建圖像上進行，一般來說，醫(yī)生需要在主動脈瓣環(huán)斜軸位平面，即瓣環(huán)平面上評估瓣環(huán)尺寸參數(shù)，并在與瓣環(huán)平面平行的其他斜軸位平面上評估主動脈竇、竇管交界以及升主動脈處的尺寸參數(shù)，以及在斜矢狀位和斜冠狀位平面上評估左右冠狀竇口與瓣環(huán)平面的距離。本實施例中，設(shè)定的所需的三維多平面重建圖像的重建角度為：與瓣環(huán)平面平行的斜軸位平面，以及包含左右冠狀竇口的斜矢狀位平面和斜冠狀位平面。

以圖表形式統(tǒng)計各個評估指標隨時相變化的趨勢，并針對不同評估指標標記出瓣環(huán)尺寸最大的時相位置，為人工瓣膜的尺寸選擇提供全面的信息。所述瓣環(huán)的尺寸評估指標包括：瓣環(huán)短徑D_S、瓣環(huán)長徑D_L、瓣環(huán)平均直徑D＝(D_L+D_S)/2、瓣環(huán)面積A、基于瓣環(huán)面積的面積平均直徑D_A＝2×sqrt(A/π)、瓣環(huán)周長C、基于瓣環(huán)周長的周長平均直徑D_C＝C/π。

本實施例中，所述主動脈根部的尺寸評估指標包括：主動脈竇平均直徑、竇管交界處的平均直徑、升主動脈處的平均直徑、左右冠狀竇口到瓣環(huán)所在平面的距離。

進行分割的具體包括如下步驟：

步驟1：平滑濾波

對多個時相的體數(shù)據(jù)范圍內(nèi)的斷層圖像進行平滑濾波，以抑制圖像噪聲；

步驟2：邊緣檢測

采用邊緣檢測算子(例如Sobel算子)對步驟1中經(jīng)過平滑濾波處理的斷層圖像進行邊緣檢測；

步驟3：升主動脈分割

對進行過邊緣檢測的斷層圖像的每個斷層圖像的升主動脈分割結(jié)果；根據(jù)設(shè)定的三維多平面重建圖像的重建角度將所有斷層圖像的升主動脈分割結(jié)果映射到三維多平面重建圖像中。

具體的，由于掃描過程中為患者靜脈注射了造影劑，在所述體數(shù)據(jù)范圍內(nèi)的斷層圖像中，主動脈表現(xiàn)為接近圓形的高對比度目標，因此，可以采用基于霍夫變換的圓形目標檢測算法，得到圖像中圓形目標的中心坐標和直徑。

因此，首先對所述體數(shù)據(jù)范圍內(nèi)的第一層圖像執(zhí)行基于霍夫變換的圓形目標檢測。由于圖像中可能存在其他類圓形結(jié)構(gòu)(例如心房、心室等)，需要在霍夫變換圓形目標檢測結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合升主動脈的直徑范圍(通常為20mm-35mm)，以及在圖像中的位置關(guān)系(升主動脈通常位于整體心臟區(qū)域的左側(cè))從霍夫變換的檢測結(jié)果中確定升主動脈的中心坐標和直徑，并得到一個大致覆蓋該層圖像中升主動脈的圓形區(qū)域。

將獲得到圓形區(qū)域進行形態(tài)學(xué)膨脹獲得背景區(qū)域種子點；將獲得的圓形區(qū)域進行形態(tài)學(xué)腐蝕獲得目標區(qū)域種子點；將背景區(qū)域種子點和目標區(qū)域種子點作為輸入，使用隨機游走算法得到所述體數(shù)據(jù)范圍內(nèi)的第一層圖像中升主動脈分割結(jié)果。

雖然升主動脈的走向為沿人體軸向的方向，但是在CT圖像中，不同斷層圖像中升主動脈的位置和形狀會有變化。因此，在使用隨機游走算法分割斷層圖像中的升主動脈的過程中，需要逐層更新背景和目標區(qū)域種子點，即在當前一層圖像中的升主動脈分割完成后，對分割結(jié)果進行形態(tài)學(xué)膨脹和腐蝕操作，并將其作為下一層圖像中升主動脈分割的背景和目標區(qū)域種子點，然后使用隨機游走算法得到下一層圖像中升主動脈的分割結(jié)果。重復(fù)上述步驟，直至獲得所述體數(shù)據(jù)范圍內(nèi)所有斷層圖像中的升主動脈的分割結(jié)果，最后根據(jù)設(shè)定的MPR圖像的重建角度，將斷層圖像的分割結(jié)果映射到三維多平面重建圖像(MPR圖像)中。

步驟4：冠狀竇口識別

在包含左右冠狀竇口的斜矢狀位和斜冠狀位的三維多平面重建圖像中，根據(jù)所述升主動脈的分割結(jié)果和CT值范圍識別冠狀竇口的位置。由于冠狀竇口為冠狀動脈在主動脈竇上的開口處，而冠狀動脈同樣被造影劑所充盈，冠狀動脈的CT值與主動脈的CT值接近。因此，在包含左右冠狀竇口的斜矢狀位和斜冠狀位MPR圖像中，以升主動脈的分割結(jié)果和CT值范圍分別為種子點和閾值范圍進行區(qū)域生長，在升主動脈兩側(cè)首先生長出位置即為冠狀竇口位置。

實施例二

請參考圖2，其為本實施例中醫(yī)學(xué)圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，所述醫(yī)學(xué)圖像顯示裝置包括：掃描數(shù)據(jù)獲取模塊、第一圖像重建模塊、第一分割圖像獲取模塊、第二分割圖像獲取模塊及時相位置顯示模塊；掃描數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲得受檢者心動周期內(nèi)多個時相的掃描數(shù)據(jù)；所述第一圖像重建模塊用于基于所述掃描數(shù)據(jù)重建所述多個時相的第一圖像；所述第一分割圖像獲取模塊用于接收用戶基于所述第一圖像設(shè)定的第一顯示參數(shù)，并基于第一顯示參數(shù)對所述第一圖像進行分割并顯示分割后的第一分割圖像；所述第二分割圖像獲取模塊用于接收用戶基于所述第一分割圖像設(shè)定的第二顯示參數(shù)，基于所述第二顯示參數(shù)重建所述多個時相的第二圖像，并對所述第二圖像進行分割以獲取分割后的第二分割圖像；所述時相位置顯示模塊用于基于所述第二分割圖像統(tǒng)計圖像特征，并突出顯示符合特定特征的圖像對應(yīng)的時相位置。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

綜上，在本發(fā)明所提供的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法及裝置中，所述醫(yī)學(xué)圖像顯示方法包括獲得受檢者心動周期內(nèi)多個時相的掃描數(shù)據(jù)；基于所述掃描數(shù)據(jù)重建所述多個時相的第一圖像；接收用戶基于第一圖像設(shè)定的第一顯示參數(shù)；基于所述第一顯示參數(shù)對所述第一圖像進行分割并顯示分割后的第一分割圖像；接收用戶基于所述第一分割圖像設(shè)定的第二顯示參數(shù)；基于所述第二顯示參數(shù)重建所述多個時相的第二圖像，并對第二圖像進行分割以獲取分割后的第二分割圖像；基于所述第二分割圖像統(tǒng)計圖像特征，并突出顯示符合特定特征的圖像對應(yīng)的時相位置?；诒景l(fā)明的醫(yī)學(xué)圖像顯示方法可以根據(jù)醫(yī)生的評估需求，自動重建出受檢者多個時相的數(shù)據(jù)及三維MPR圖像，避免用戶手動重建并調(diào)整多時相圖像的繁復(fù)工作量，同時可以為評估提供更加全面豐富的信息，例如醫(yī)生可以參考完整心動周期的數(shù)據(jù)來了解關(guān)心的解剖結(jié)構(gòu)在整個心動周期的變化情況。此外，在實際應(yīng)用中，需要用戶(醫(yī)生)評估的參數(shù)有多種，不同的參數(shù)可能會對應(yīng)不同的最佳評估時相，本發(fā)明提供的方案可方便地適用于用戶對各種類型的參數(shù)進行評估。

上述描述僅是對本發(fā)明較佳實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護范圍。