[发明专利]肝部CT图像的三维重建方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字医疗领域，具体而言，涉及一种肝部CT图像的三维重建方法。

背景技术

随着计算机技术的发展，基于CT（Computed Tomography，计算机断层扫描）图像的三维重建技术被广泛应用于外科手术中，如术前规划、手术模拟以及术前风险评估等。

传统的肝胆外科手术中，医生只能根据二维CT扫描结果进行疾病诊断和手术规划，若遇到巨型肿瘤或者肿瘤累及肝门部、门静脉等术中易并发难以控制的大出血的复杂情况，仅仅根据二维CT扫描结果进行诊断和手术规划是远远不够的，因此，迫切需要建立起直观、立体的三维显示结果对手术实施指导。借助肝部CT的三维重建结果，医生能够直观地从三维重建结果中得出肝静脉、肝动脉、肿瘤与血管的位置关系，在术前做好详细规划，及时处理手术过程中出现的问题，减少术中出血量，为精准外科手术提供指导和参考。

但是相关技术中，在对肝部CT图像的三维重建时，都是针对肝部不同的组织部位采用相同的重建流程，导致重建效率低且重建的图像质量差，不能满足医生的需求。

因此，如何提高肝部CT图像的重建效率以及肝部CT三维重建图像的质量成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明正是基于上述技术问题至少之一，提供了一种新的肝部CT图像的三维重建技术，使得在对肝部CT图像进行三维重建时，能够根据不同组织的特性，选择相应的重建流程，从而提高了肝部CT图像的重建效率，以及肝部CT三维重建图像的质量。

有鉴于此，本发明提供了一种肝部CT图像的三维重建方法，包括：对肝部二维CT图像序列进行分割，分别提取与肝部的多个组织中每个组织相对应的分割序列；根据与所述每个组织相对应的分割序列，以及与所述每个组织相对应的三维重建流程对所述每个组织进行三维图像重建，以对所述肝部CT图像进行三维重建。

在该技术方案中，通过根据与每个组织相对应的分割序列，以及与每个组织相对应的三维重建流程对每个组织进行三维图像重建，使得在对肝部CT图像进行三维重建时，能够根据不同组织的特性，选择相应的重建流程，从而提高了肝部CT图像的重建效率，提高了对肝部CT图像进行重建的灵活性，避免对肝部所有的组织都采用相同的重建流程，导致重建效率低且重建的图像质量差。其中，对肝部二维CT图像序列进行分割，获得的肝部各组织分割序列的数量需要确保能够实现对肝部CT图像的三维重建。

在上述技术方案中，优选地，所述多个组织包括：肝脏、血管和骨骼。

在该技术方案中，由于肝脏、血管和骨骼分别具有不同的组织特性，因此可以针对不同的组织选取相应的重建流程，以避免对所有的组织都选取相同的重建流程导致重建效率低下。

在上述技术方案中，优选地，与所述肝脏相对应的三维重建流程包括：采用移动立方体算法从与所述肝脏相对应的分割序列中提取等值面；对与所述等值面相对应的三角面片进行优化处理；对经过优化处理后的三角面片进行平滑处理；对经过所述平滑处理后的三角面片的等值面进行拼接，以重建所述肝脏的三维图像。

在该技术方案中，移动立方体算法（Marching Cubes）可以将等值面的抽取分布于每一个体素中进行，对于每个被处理的体素，以三角面片来逼近其内部的等值面，在对经过优化处理后的三角面片进行平滑处理时，可以采用拉普拉斯平滑技术，并设置相应的迭代次数，通过调整点的位置减少表面噪点。

此外，由于CT图像是按照一定的层厚进行扫面的，因此必须对CT图像的层厚按照实际扫描厚度进行拉伸处理，这样才能得到与真实扫描对象同等比例的重建结果。

在上述技术方案中，优选地，所述对与所述等值面相对应的三角面片进行优化处理的步骤具体为：判断每个三角面片的顶点与对应的矩形块的位置关系；若指定三角面片的三个顶点都在与所述指定三角面相对应的矩形块内，则舍弃所述三角面片，若指定三角面片的三个顶点中的其中两个顶点在与所述指定三角面相对应的矩形块内，则仅保留所述其中两个顶点之间的连线，若指定三角面片的三个顶点中只有一个顶点在与所述指定三角面片相对应的矩形块内，则保留所述指定三角面片。

在该技术方案中，通过对三角面片的处理，可以减少进行重建的三角面片的数量，从而可以提高三维重建的效率。

在上述技术方案中，优选地，所述对与所述等值面相对应的三角面片进行平滑处理的步骤具体为：采用拉普拉斯平滑技术，通过预设的迭代次数对所述三角面片进行平滑处理。