[发明专利]一种基于核磁共振图像的腰椎椎体量化参数测量方法

说明书

本方法公开了一种基于核磁共振(magnetic resonance,MR)图像的腰椎椎体测量方法，可以在腰椎T1像(T1‑weighted image)或者T2像(T2‑weighted image)矢状位磁共振图像中对5个腰椎椎体和1个骶椎椎体的各个影像解剖学参数进行自动化、一次性量化测量，包括在核磁共振图像中选取椎体边界点；多边形拟合构建椎体区域边界点组；计算、确定椎体顶点和前后上下四个边缘的中点；自动测量椎体前缘、中缘、后缘高度；自动测量椎体上缘、中部和下缘的前后径；自动测量椎体矢状位截面面积；自动测量椎体区域总体信号、平均信号以及信号的标准差等图像信号参数。本方法基于医学DICOM图像，从图像中自动测量椎体真实参数；并给出了核磁共振图像中椎体各参数的数值测量方法，为腰椎疾患影像学研究和智能化诊断提供快速、精准、量化的测量定义和方法。

技术领域

本发明涉及人体脊柱结构参数的量化测量定义及方法，尤其涉及基于腰椎核磁共振图像的量化测量定义和方法。

背景技术

腰椎疾病是临床常见病、多发病。研究表明，腰椎疾病和腰椎的椎体和椎间盘的病变密切相关。核磁共振成像无创伤、分辨率高，是腰椎疾患诊断主要的辅助检查工具，也是腰椎疾患最佳临床研究工具，已经在临床普遍使用。

目前腰椎核磁共振图像的影像学诊断主要依赖临床医生经验性的定性分析，带有较强主观性，医生背景和经验可引起评估结果的巨大差异。腰椎的量化测量利用计算机软件对腰椎各生理参数进行自动化、一次性精确量化测量，因此可以将评估者的主观性最小化。基于腰椎磁共振图像的量化测量是临床大规模流行病学研究的有用工具，也是进一步实现腰椎磁共振图像人工智能化诊断的前提和基础。有基于此，本发明公开了一种基于核磁共振图像的腰椎椎体量化测量的定义和方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是定义一种基于核磁共振图像的腰椎椎体测量方法，提出量化测量的算法，主要解决在核磁共振图像中椎体各参数的定义、测量方法和从图像中获取腰椎真实量化数据并一次性自动测量腰骶椎6个椎体，测量结果一次性输出。为此，本发明采用以下技术方案：

一种基于核磁共振医学图像的腰椎测量方法，其特征在于：所述方法结合DICOM医学图像的视场信息（Field of View, FOV）和图像数据，对人体腰椎中椎体各个参数进行自动化、一次性精确测量，包括以下步骤：

步骤一、在腰椎磁共振图像中用鼠标分别选中第一腰椎（L1）至第一骶椎（S1）共6个的椎体边界点，采用多边形拟合得到L1~S1各个椎体边界点组（contour）。边界点及内部为相应节段的椎体区域。

步骤二、分别遍历上述L1~S1各椎体边界点组，根据以下公式：

确定各椎体的前上顶点（anterosuperior vertex, ASV）、后上顶点（posterosuperiorvertex， PSV）、前下顶点（anteroinferior vertex, AIV）、后下顶点坐标（posteroinferior vertex, PIV）。并将椎体边界点组（contours）分为上缘（superiormargin, SM）、下缘（inferior margin, IM）、前缘（anterior margin, AM）、后缘（posterior margin, PM）四个边缘点组。

根据以下公式：

确定上缘中点（superior middle vertex, SMV）、下缘中点（inferior middlevertex, IMV）、前缘中点（anterior middle vertex, AMV）、后缘中点（posterior middlevertex, PMV）。

步骤三、以像素单位下两点距离计算公式为；