本技術(shù)涉及醫(yī)療分析，特別涉及一種術(shù)后顱內(nèi)積氣分割方法、裝置、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)和程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、神經(jīng)外科手術(shù)需要非常高的精度要求，然而任何涉及打開(kāi)硬腦膜的神經(jīng)外科手術(shù)都對(duì)面臨腦脊液流失、空氣通過(guò)手術(shù)切口進(jìn)入顱內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)，這就會(huì)在患者的顱內(nèi)產(chǎn)生積氣，形成氣顱。

2、積氣會(huì)導(dǎo)致腦組織發(fā)生移位，甚至非線(xiàn)性形變，進(jìn)而降低手術(shù)精度，也會(huì)對(duì)醫(yī)生融合術(shù)前、術(shù)后影像，對(duì)手術(shù)效果進(jìn)行評(píng)判造成困擾。

3、目前缺乏準(zhǔn)確可靠的算法或軟件工具以實(shí)現(xiàn)術(shù)后影像自動(dòng)化處理分析氣顱情況，無(wú)法準(zhǔn)確分割氣顱邊界，以及定量統(tǒng)計(jì)顱內(nèi)積氣體積。必要時(shí)，僅可通過(guò)人工勾勒的方式達(dá)成上述目的，但是人工勾勒的方式存在分割氣顱邊界不準(zhǔn)確，顱內(nèi)積氣體積統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)確的問(wèn)題，嚴(yán)重影響患者術(shù)后顱內(nèi)積氣的統(tǒng)計(jì)和分析的效率。

4、本發(fā)明至少解決上述問(wèn)題中的一個(gè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供術(shù)后顱內(nèi)積氣分割方法、裝置、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)和程序產(chǎn)品，該方法能精確的分割出氣顱邊界，準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)出患者顱內(nèi)積氣體積提高了患者術(shù)后顱內(nèi)積氣的統(tǒng)計(jì)和分析的效率。

2、本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明的第一方面，提供一種術(shù)后顱內(nèi)積氣分割方法，包括：

4、獲取患者顱腦的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)至少包括術(shù)后的計(jì)算機(jī)斷層掃描ct影像和術(shù)前的核磁共振mr影像；

5、建立所述計(jì)算機(jī)斷層掃描ct影像和所述核磁共振mr影像的配準(zhǔn)關(guān)系；

6、從所述計(jì)算機(jī)斷層掃描ct影像中確定低于預(yù)設(shè)密度閾值的第一ct區(qū)域；

7、根據(jù)所述配準(zhǔn)關(guān)系，確定與所述第一ct區(qū)域?qū)?yīng)的所述核磁共振mr影像中的第一mr區(qū)域；

8、根據(jù)所述第一mr區(qū)域，生成所述患者的顱內(nèi)積氣分割文件。

9、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)所述配準(zhǔn)關(guān)系，確定與所述第一ct區(qū)域?qū)?yīng)的所述核磁共振mr影像中的第一mr區(qū)域，包括：

10、提取所述核磁共振mr影像中的前額葉區(qū)域，得到前額葉掩膜圖像；

11、根據(jù)所述配準(zhǔn)關(guān)系，確定所述前額葉掩膜圖像中與所述第一ct區(qū)域?qū)?yīng)的第一mr區(qū)域。

12、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一mr區(qū)域?yàn)樗銮邦~葉掩膜圖像對(duì)應(yīng)的區(qū)域與所述第一ct區(qū)域的交集。

13、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，提取所述核磁共振mr影像中的前額葉區(qū)域，得到前額葉掩膜圖像，包括：

14、從所述核磁共振mr影像分割出前額葉的各組成部分，得到每一個(gè)組成部分的子掩膜圖像；

15、獲取所有子掩膜圖像的交集，以將所有子掩膜圖像合并處理，得到所述前額葉的前額葉掩膜圖像。

16、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)所述第一mr區(qū)域，生成所述患者的顱內(nèi)積氣分割文件，包括：

17、根據(jù)所述第一mr區(qū)域，對(duì)所述前額葉掩膜圖像中的體素進(jìn)行二值化處理，其中，所述第一mr區(qū)域中的體素標(biāo)記為1，所述前額葉掩膜圖像中除所述第一mr區(qū)域以為的體素標(biāo)記為0；

18、根據(jù)二值化處理后的前額葉掩膜圖像，以及單個(gè)體素的體積，確定所述患者術(shù)后的顱內(nèi)積氣體積；

19、根據(jù)所述患者術(shù)后的顱內(nèi)積氣體積，以及所述第一mr區(qū)域?qū)?yīng)的掩膜圖像，生成所述患者的顱內(nèi)積氣分割文件。

20、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，單個(gè)體素的體積由所述計(jì)算機(jī)斷層掃描ct影像的尺寸參數(shù)確定。

21、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)所述第一mr區(qū)域，對(duì)所述前額葉掩膜圖像中的體素值進(jìn)行二值化處理，之后還包括：

22、對(duì)二值化處理后的前額葉掩膜圖像進(jìn)行膨脹處理。

23、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)所述患者術(shù)后的顱內(nèi)積氣體積，以及所述第一mr區(qū)域?qū)?yīng)的掩膜圖像，生成所述患者的顱內(nèi)積氣分割文件，包括：

24、當(dāng)所述患者術(shù)后的顱內(nèi)積氣體積小于預(yù)設(shè)氣顱體積閾值時(shí)，則判定所述患者的顱內(nèi)無(wú)積氣；

25、當(dāng)所述患者術(shù)后的顱內(nèi)積氣體積大于等于所述預(yù)設(shè)氣顱體積閾值時(shí)，則利用種子生長(zhǎng)法對(duì)所述顱內(nèi)積氣體積對(duì)應(yīng)的氣顱區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)散處理，直到達(dá)到預(yù)設(shè)擴(kuò)散停止條件，得到目標(biāo)顱內(nèi)積氣體積及所述目標(biāo)顱內(nèi)積氣體積對(duì)應(yīng)的所述患者的顱內(nèi)積氣分割文件。

26、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，利用種子生長(zhǎng)法對(duì)所述顱內(nèi)積氣體積對(duì)應(yīng)的氣顱區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)散處理，包括：

27、設(shè)定擴(kuò)散約束條件，所述擴(kuò)散約束條件至少包括患者腦部顱腔范圍；

28、基于所述擴(kuò)散約束條件，以所述顱內(nèi)積氣體積對(duì)應(yīng)的氣顱區(qū)域?yàn)橹行?，按照預(yù)設(shè)擴(kuò)散速度向所述第一ct區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)散，并更新每次擴(kuò)散后的氣顱區(qū)域；

29、根據(jù)每次擴(kuò)散后的氣顱區(qū)域中的體素個(gè)數(shù)，計(jì)算得到每次擴(kuò)散后的顱內(nèi)積氣體積，以確定每次擴(kuò)散后的體積增長(zhǎng)量；

30、根據(jù)每次擴(kuò)散后的體積增長(zhǎng)量和/或擴(kuò)散次數(shù)，判斷是否達(dá)到預(yù)設(shè)擴(kuò)散停止條件；

31、若是，則將最后擴(kuò)散得到的顱內(nèi)積氣體積確定為目標(biāo)顱內(nèi)積氣體積，并根據(jù)所述目標(biāo)顱內(nèi)積氣體積對(duì)應(yīng)的氣顱區(qū)域確定所述患者的顱內(nèi)積氣分割文件。

32、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述預(yù)設(shè)擴(kuò)散停止條件包括如下條件之一：

33、顱內(nèi)積氣體積較上一次迭代增長(zhǎng)量小于預(yù)設(shè)體積；或

34、擴(kuò)散次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)擴(kuò)散次數(shù)。

35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：通過(guò)獲取患者雙模態(tài)影像數(shù)據(jù)，即術(shù)后的計(jì)算機(jī)斷層掃描ct影像和術(shù)前的核磁共振mr影像，并進(jìn)行配準(zhǔn)，可以很好的應(yīng)用于患者術(shù)后顱內(nèi)積氣的統(tǒng)計(jì)和分析；通過(guò)預(yù)設(shè)密度閾值可以從ct影像中精確定位出低于預(yù)設(shè)密度閾值的表示氣體部分的第一ct區(qū)域；通過(guò)第一ct區(qū)域可以從mr影像中精確定位出表示氣顱區(qū)域的第一mr區(qū)域，通過(guò)第一mr區(qū)域可以精確的從ct影像中分割出顱內(nèi)積氣分割文件，既能精確的分割出氣顱邊界，又能準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)出患者顱內(nèi)積氣體積，提高了患者術(shù)后顱內(nèi)積氣的統(tǒng)計(jì)和分析的效率。

36、具體的，本技術(shù)通過(guò)多模態(tài)影像數(shù)據(jù)配準(zhǔn)，將術(shù)后的ct影像與患者術(shù)前的mr影像進(jìn)行配準(zhǔn)，通過(guò)配準(zhǔn)后的影像數(shù)據(jù)，結(jié)合了mr影像中關(guān)于腦分區(qū)的信息以及ct影像中關(guān)于氣顱的信息，綜合多模態(tài)的圖像語(yǔ)義信息，增強(qiáng)了算法的可靠性與精準(zhǔn)性。

37、具體的，本技術(shù)基于對(duì)神經(jīng)外科顱內(nèi)積氣的臨床特征的識(shí)別和利用，對(duì)前額葉掩膜圖像進(jìn)行二值化處理與膨脹操作，抹平了ct影像與mr影像關(guān)于氣顱區(qū)域的誤差，提高了掩膜文件的應(yīng)用效果，確保了前額葉掩膜圖像邊界的完整性和準(zhǔn)確性。

38、具體的，本技術(shù)基于hu值的高效篩選方法，有效區(qū)分ct影像中的氣體部分和非氣體部分，提高了篩選精度。

39、具體的，本技術(shù)創(chuàng)造性地使用種子生長(zhǎng)法進(jìn)行迭代擴(kuò)展初始的氣顱區(qū)域。通過(guò)對(duì)高穩(wěn)定性的前額葉掩膜圖像內(nèi)初始的氣顱區(qū)域的邊界迭代擴(kuò)展，不斷納入新的氣顱區(qū)域。此外，還定義了體積增長(zhǎng)速度作為主要的終止迭代指標(biāo)，提高了氣顱區(qū)域的分割精度，確保了算法的健壯性。

40、本發(fā)明的第二方面，提供術(shù)后顱內(nèi)積氣分割裝置，包括：

41、影像獲取模塊：用于獲取患者顱腦的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)至少包括術(shù)后的計(jì)算機(jī)斷層掃描ct影像和術(shù)前的核磁共振mr影像；

42、影像配準(zhǔn)模塊：用于建立所述計(jì)算機(jī)斷層掃描ct影像和所述核磁共振mr影像的配準(zhǔn)關(guān)系；

43、ct區(qū)域確定模塊：用于從所述計(jì)算機(jī)斷層掃描ct影像中確定低于預(yù)設(shè)密度閾值的第一ct區(qū)域；

44、mr區(qū)域確定模塊：用于根據(jù)所述配準(zhǔn)關(guān)系，確定與所述第一ct區(qū)域?qū)?yīng)的所述核磁共振mr影像中的第一mr區(qū)域；

45、顱內(nèi)積氣分割模塊：用于根據(jù)所述第一mr區(qū)域，生成所述患者的顱內(nèi)積氣分割文件。

46、本發(fā)明的第三方面，提供醫(yī)療設(shè)備，所述醫(yī)療設(shè)備包括：

47、第一處理器，被配置為與醫(yī)療采集設(shè)備通信連接，并執(zhí)行上述的方法，所述醫(yī)療采集設(shè)備用于采集患者的腦部圖像數(shù)據(jù)；

48、顯示屏，被配置為顯示患者的腦部三維圖像，其中所述腦部三維圖像至少包括患者的顱內(nèi)積氣三維圖像。

49、本發(fā)明的第四方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被第二處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的術(shù)后顱內(nèi)積氣分割方法的步驟。

50、本發(fā)明的第五方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括指令，所述指令在電子設(shè)備上執(zhí)行時(shí)使所述電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)上述的術(shù)后顱內(nèi)積氣分割方法的步驟。