[发明专利]用于分割解剖结构的二维图像的方法和装置

说明书

提供了一种用于分割解剖结构的二维图像的方法和装置。采集所述解剖结构的三维模型(202)。所述三维模型包括多个分段。所采集的三维模型被调整以使所采集的三维模型与所述二维图像对准(204)。通过经调整的三维模型的多个分段来分割所述二维图像。

技术领域

本发明涉及医学成像的领域，并且具体涉及一种用于分割解剖结构的二维图像的方法和装置。

背景技术

医学成像是用于在图像中提供解剖结构(例如，器官)的视觉表示的有用工具。存在许多种不同类型的医学成像技术，包括计算机断层摄影(CT)、磁共振(MR)、超声(US)等。从医学成像采集的图像能够证明对于对象的临床分析以及在必要时的医学干预是有价值的。

在许多临床应用中，需要对二维(2D)图像以及三维(3D)图像的准确分割。三维或体积图像通常覆盖整个感兴趣对象(例如，其可以是解剖结构或者是解剖结构的部分)。对三维图像的分割能够受益于在所有三个空间方向上的背景信息。此外，三维图像中的对象的拓扑是一致的。另一方面，二维图像在信噪比以及空间和/或时间分辨率方面常常是优越的。然而，尽管已经提出了用于对具有已知空间关系的多个切片进行分割的算法，但是这些算法不能够被用于单幅二维图像。同样地，所述算法不会受益于从三维数据中学习的模型。

用于分割二维图像的一些现有技术涉及从切片图像中学习二维形状。然而，这些技术受到图像采集期间的扫描平面的放置不一致的影响。同样地，根据精确的扫描平面，二维轮廓的拓扑结构可能改变。此外，由于针对每个训练实例仅有位于训练图像的切片上的模型点受到影响，因此从二维扫描可获得的训练数据的量是有限的。

WO 2016/110463公开了一种方法，其中，通过将二维模型应用于二维图像数据来分割对象的二维图像数据，其中，所述二维模型是根据三维模型来确定的。然而，在这种方案中，所导出的模型不能够补偿在针对二维图像数据的扫描平面的选择中的差异或不准确性。此外，体积信息在创建二维模型的过程中丢失，并且因此，不再能够被用于对特定参数(诸如特定解剖结构的体积)的可视化或计算。

因此，用于分割二维图像的现有技术易受不准确性的影响，并且仅能够从使用现有技术分割的二维图像中采集有限的信息。

因此，需要一种用于分割解剖结构的二维图像的经改进的方法和装置。

发明内容

如上文所提到的，用于分割二维图像的现有方案的限制在于：所使用的技术易受不准确性的影响，并且仅能够从使用这些技术分割的二维图像中采集有限的信息。因此，具有能够分割解剖结构的二维图像以克服这些现有问题的方法和装置将是有价值的。

因此，根据本发明的第一方面，提供了一种用于分割解剖结构的二维图像的方法。所述方法包括：采集所述解剖结构的三维模型，所述三维模型包括多个分段；并且调整所采集的三维模型以使所采集的三维模型与所述二维图像对准。通过经调整的三维模型的多个分段来分割所述二维图像。

在一些实施例中，所采集的三维模型可以包括与所述二维图像相关联的视图平面。在一些实施例中，与所述二维图像相关联的所述视图平面可以包括通过所述解剖结构的二维平面。在一些实施例中，可以相对于与所述解剖结构相关联的一个或多个解剖特征来定义通过所述解剖结构的所述二维平面。在一些实施例中，可以基于与所述二维图像相关联的视图平面来调整所采集的三维模型以与所述二维图像对准。在一些实施例中，可以基于所述视图平面的空间位置和所述视图平面的取向中的任意一项或多项来调整所采集的三维模型以与所述二维图像对准。

在一些实施例中，所采集的三维模型可以包括与所述多个分段中的一个或多个分段相关联的信息，所述信息与所述解剖结构的一个或多个特性特征相对应。在一些实施例中，可以基于与所述解剖结构的所述一个或多个特性特征相对应的所述信息来调整所采集的三维模型以与所述二维图像对准。