[发明专利]一种自动提取磁共振图像胼胝体的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像图像处理技术领域，尤其涉及的是一种自动提取磁共振图像胼胝体的方法及系统。

背景技术

磁共振成像技术（简称MRI）是指用相应的射频脉冲对置于静磁场中的被检体的氢原子核（质子）进行激励，采集随之产生的磁共振信号经计算机处理重建得到图像。由于磁共振成像技术具有无电离辐射伤害、软组织对比度高、图像分辨率高、成像参数与扫描方位选择灵活、无需造影剂即可显示血管等优点，因而广泛应用于临床医学诊断，其应用和发展前景十分广阔。

医学图像分割技术一直是医学图像领域的一个研究热点。经历了从人工分割到半自动分割到现在的自动分割的发展过程。完全的人工分割方法是由专家或医务工作者在原始图像上直接画出期望的边界，这是一个工作量非常大，而且容易让人厌烦，容易出错的过程。它的精确度也不容易保证。半自动分割法是凭借医生的经验以及对图像知识的理解，通过一定的人机交互，由计算机完成分割，具有较快的分割速度和比较高的分割精度。与完全人工分割相比，半自动分割方法大大减少了人为因素的影响，而且分割速度快、分割精度高，但是操作者的知识和经验仍然是影响图像分割质量的一个重要因素。而且人机交互的半自动方法费时费力、可重复性低，这就要求有一种可重复性好、高效率、高精度的自动的图像分割方法。有鉴于此，一种可重复性好、效率高、精度高的自动图像分割方法已成为当前应用中的亟需。

脑影像分割即是将脑部影像中的每个像素或体素标记为对应的脑组织类型，如脑白质、脑灰质、脑脊液及其他的脑部解剖结构，包括脑室、胼胝体，海马等。根据脑影像分割的结果，可以进行进一步量化的形态学分析，显示正常组织及病变组织结构，监控病理解剖结构形态的变化过程， 还可以对脑部组织结构在三维空间进行体积和位置标定，还可以构建解剖学结构图谱和手术导航等，对于脑中异常组织定位、脑解剖结构分析等具有重要意义和临床应用价值。

胼胝体负责大脑两半球之间的神经信息传导，是人脑中最重要的结构之一。在磁共振扫描过程中，由医师或技师在矢状面定位像上将扫描线组放置到合适位置，为保证扫描线组扫描的图像达到医师最佳的诊断效果，需要反复调整扫描线的位置和角度，这个调整过程主要以胼胝体的位置信息为参照。在实际操作中，是靠医师或技师主观判断确定胼胝体位置后，手动操作将扫描线组调整到合适的位置和扫描角度。这完全依赖于医生的经验水平，对于经验缺乏的医生，容易造成扫描定位不准确，成像效果不好，同时该工作需要在每次扫描中重复完成，增加了医生的重复工作量，也导致每个病人的扫描时间的延长，影响扫描效率。所以，现有技术的主要缺点是：1、耗时耗力，操作不便，工作效率低；2、扫描效果无法保证，容易由于人为原因导致成像效果不佳。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种自动提取磁共振图像胼胝体的方法及系统，对正中矢状面（Midsagittal plane，MSP）T1加权核磁颅脑图像中的胼胝体部位进行提取，并根据提取的胼胝体自动调整颅脑扫描线位置与角度，以便解决现有的磁共振扫描定位中耗时耗力、效率低下、容易出错的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种自动提取磁共振图像胼胝体的方法，其中，包括：

A、根据正中矢状面T1加权核磁颅脑图像，确定颅脑轮廓阈值与胼胝体阈值；

B、根据所述颅脑轮廓阈值与所述胼胝体阈值，对正中矢状面T1加权核磁颅脑图像进行阈值分割，分别得到颅脑轮廓二值图像与胼胝体二值图像；

C、对所述颅脑轮廓二值图像与所述胼胝体二值图像分别进行边缘跟踪，获取颅脑轮廓位置与胼胝体边缘族；

D、根据胼胝体的解剖特性、几何特性，创建决策树，运用决策树对胼胝体边缘族进行筛选，确定胼胝体区域；

E、根据所述胼胝体区域确定颅脑扫描线组的倾斜角度及中心位置。

所述自动提取磁共振图像胼胝体的方法，其中，所述步骤A具体包括：

A1、统计正中矢状面T1加权核磁颅脑图像各灰度级的像素数目，并计算累积直方图；

A2、计算累计直方图导数值，根据导数值区间分类，获取累计直方图的转折点；

A3、根据图像特性，从转折点中分别获取颅脑轮廓阈值和胼胝体阈值。

所述自动提取磁共振图像胼胝体的方法，其中，所述步骤B具体包括：

B1、根据胼胝体阈值对T1加权核磁颅脑图像进行阈值分割，当第一灰度值大于或等于所述胼胝体阈值则为1，否则为0，根据所述第一灰度值获得胼胝体二值图像；