[发明专利]一种医学影像软骨分割三维成像方法和系统

权利要求书

1.一种医学影像软骨分割三维成像方法，其步骤包括：

(1)获得待检测者的核磁共振医学影像图像序列，利用阈值筛选方法建立软骨与关节骨骼接触面的表面三维曲面，即软骨内表面三维曲面；

(2)将软骨内表面三维曲面划分为多个微分面，即软骨内表面三维曲面微分面；

(3)以软骨内表面三维曲面微分面为底面向软骨生长方向做法向量，即外法向量；

(4)以软骨内表面三维曲面微分面为底面、外法向量为高度方向做微分体，依据核磁共振医学影像图像序列推导出微分体沿高度方向的灰度分布曲线B＝f(x)，其中B代表灰度，x代表高度；

(5)当微分体沿高度方向的灰度分布曲线存在一点x'使曲线变化率大于灰度曲线区分点时，即存在一点x'使f(x)的导数小于导数区分点时可直接确定此微分体对应的软骨远骨面的微分面位置，即直接采用阈值筛选方法确定此微分体对应的软骨远骨面的微分面位置，所得微分面位置即为软骨外表面三维曲面微分面所在位置，从而得到对应此微分面的软骨厚度；

(6)当微分体沿高度方向的灰度分布曲线不存在一点x'使曲线变化率大于灰度曲线区分点，采用生理解剖特征方法校正，在x取值为0至待检测者的预期软骨参数厚度之间存在一点x”满足x”使f(x)的导数第一次为0，则x”为此微分体对应的软骨远骨面的微分面位置，即软骨外表面三维曲面微分面所在位置，从而得到对应此微分面处的软骨厚度；

(7)连接所有软骨外表面三维曲面微分面形成软骨外表面三维曲面，结合软骨内表面三维曲面形成软骨三维图像。

2.根据权利要求1所述的医学影像软骨分割三维成像方法，其特征在于所述待检测者的预期软骨参数通过医学上的软骨参数典型值获得。

3.根据权利要求1所述的医学影像软骨分割三维成像方法，其特征在于所述待检测者的预期软骨参数通过待检测者的个人因素从软骨参数数据库中选择合适的软骨参数并从修正参数表中选取适合的修正参数计算得到。

4.根据权利要求3所述的医学影像软骨分割三维成像方法，其特征在于所述软骨参数数据库包括利用生理解剖方法结合过往核磁共振医学影像图像序列建立软骨参数数据库以及相对应的修正参数表。

5.根据权利要求3或4所述的医学影像软骨分割三维成像方法，其特征在于所述软骨参数数据库包括软骨的厚度、密度和体积。

6.根据权利要求3或4所述的医学影像软骨分割三维成像方法，其特征在于所述修正参数表依据不同受试者的年龄、性别、体重以及软骨位置确定对应的修正参数。

7.根据权利要求2或3所述的医学影像软骨分割三维成像方法，其特征在于所述待检测者的预期软骨参数包括待检测者的预期软骨厚度，为2-3mm。

8.根据权利要求1所述的医学影像软骨分割三维成像方法，其特征在于阈值筛选方法包括对所述核磁共振医学影像图像序列进行二值化处理。

9.根据权利要求1所述的医学影像软骨分割三维成像方法，其特征在于所述软骨内表面三维曲面与软骨所覆盖的关节骨骼外表面为同一曲面。

10.根据权利要求1所述的医学影像软骨分割三维成像方法，其特征在于直接采用阈值筛选方法确定的微分面的软骨厚度与待检测者的预期软骨参数进行对比，误差在容许误差以内则接受此计算结果，若误差超过容许误差则采用生理解剖特征方法进行校正，容许误差为+15％以内。

11.根据权利要求10所述的医学影像软骨分割三维成像方法，其特征在于所述容许误差为+10％以内。

12.根据权利要求11所述的医学影像软骨分割三维成像方法，其特征在于所述容许误差为+5％以内。

13.根据权利要求1所述的医学影像软骨分割三维成像方法，其特征在于所述软骨内表面三维曲面微分面为任意规则多边形。