[发明专利]一种基于断层成像技术提供人体关节数据的方法

说明书

本发明提供了一种基于断层成像技术提供人体关节数据的方法。所述提供人体关节数据的方法，包括：1)获得基于断层成像技术对一个人体关节部位的扫描序列；2)针对所述扫描序列中的一个层面图，确定所述层面图中的软骨组织的轮廓曲线以及所述层面图中的成骨组织的轮廓曲线；3)根据各个层面图中的软骨组织的轮廓曲线以及成骨组织的轮廓曲线，确定所述人体关节部位中软骨组织数据，其中所述软骨组织数据对应于一空间区域，所述空间区域为从由所述软骨组织的轮廓曲线所确定的第一空间区域中去除其与由所述成骨组织的轮廓曲线所确定的第二空间区域之间的交集后形成的第三空间区域。

技术领域

本发明涉及医学影像处理技术，特别涉及一种提供用于针对关节软骨进行定性、定量分析的数据的方法。

背景技术

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是一种退行性关节疾病，又称退行性关节炎或骨关节疾病，是一种中老年人群中的常见病。图1a示出了一个正常膝关节和一个典型的具有骨关节炎的膝关节的对比图，从图中可以看出患者的关节软骨产生了损伤使得部分骨质暴露，其还伴随有软骨溃疡和半月板损伤，脱落的软骨碎片以游离体的形式存在于关节中。在此种情况下，由于人体的免疫反应，会产生各种炎症。软骨组织的蜕变是造成骨关节炎患者疼痛的主要原因，在软骨组织发生改变后，患者易产生关节疼痛、僵硬及功能丧失的病症，严重影响其生活质量，并增加其生活负担。研究表明，导致OA发生的因素有很多，包括年龄、职业、生活习惯、四头肌薄弱、关节受力异常及稳定性减弱、肥胖、遗传、外伤、内分泌紊乱、生长因子及免疫因子缺乏等。传统的治疗方式为在疾病初期采取保守治疗，在疾病的发展后期采用关节置换。

随着再生医学技术的发展，细胞工程技术和组织工程技术已经在软骨缺损治疗领域得到10多年安全性和有效性检验，有些已经通过FDA认证，并且已经初步开始商业化，比如美国健赞公司的基质诱导自体软骨细胞移植等。脂肪间充质干细胞(Adipose DerivedStem Cells,ADSCs)取材来源方便，且具有多能性，已经得到很多专家的关注。在实验室通过对人腹部脂肪进行体外分离培养，诱导成脂、成骨、成软骨以及细胞表面标记鉴定ADSCs，观察其成、软骨活性。临床抽取患者腹部脂肪组织，体外分离纯化，收集成富含ADSCs和血管间质细胞的复合活性细胞成分-stromal vascular fraction(SVF),单独或复合玻璃酸钠、自体富含血小板血浆(Platelet Rich Plasma,PRP)，注射到患者患有OA的关节腔以治疗骨性关节炎的临床观察和文献报道得到学术界和临床的关注。诸如ADSCs的再生医学技术的主要目的在于恢复患者受损的关节软骨以改善其病症。

由于不同的患者之间存在个体差异，为了验证外源性ADSCs能否对一名患者的软骨缺损再生修复产生效果，需要检测该名患者的关节软骨状况，例如对其在手术前和手术后的关节软骨进行比对。由于关节软骨具有复杂的三维空间结构，因而现有的检测方式大多采用诸如磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)的断层成像技术。以MRI为例，其可以反映出被检测对象在三维空间上的结构状况，并且具有无创、无电离辐射、时间及空间分辨率高、软组织对比度好等优点，目前被绝大多数专家学者判断为是用于评价关节软骨损伤修复的最佳检查方法。

然而，现有的基于MRI技术的诊断多是直接将MRI扫描序列提供给医生和患者，由医生根据经验观察并判断关节软骨的受损和修复情况，这为医生的工作带来了许多压力。这是由于关节软骨是附着在成骨上的一层非常薄的组织，其手术前和手术后的变化可能非常细微，这些变化有可能难以通过肉眼识别。并且，受到患者在拍摄时的体位和医生对拍摄仪器的操作的影响，前后两次MRI扫描所获的序列在空间位置上可能存在些许差异，而对于非常薄的关节软骨而言，即便是细微差异也可能会影响医生的判断。

因此，需要一种能够实现基于MR技术对关节软骨进行定性、定量分析的数据处理方法。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种基于断层成像技术提供人体关节数据的方法，包括：