[发明专利]膝关节CT与MR图像融合方法及装置

说明书

本发明公开了一种膝关节CT与MR图像融合方法及装置，其中，方法包括以下步骤：分别提取CT图像与MR图像中股骨与胫骨轮廓点云；对股骨、胫骨的轮廓点云之间进行配准，得到股骨胫骨配准结果；根据股骨胫骨配准结果分别进行大腿和小腿部分的膝关节CT与MR图像融合，得到完整的膝关节CT与MR融合图像。该方法可实现膝关节CT、MR图像的融合过程，以为医生提供更全面的膝关节解剖学结构，在膝关节置换手术术前诊断和手术路径规划过程中都可以起到积极的作用，简单易实现。

技术领域

本发明涉及医学图像处理技术领域，特别涉及一种膝关节CT(ComputedTomography，电子计算机断层扫描)与MR(Magnetic Resonance，磁共振)图像融合方法及装置。

背景技术

医学图像融合，指将多源图像传感器所采集到的关于同一目标的图像经过一定的图像处理,提取各自的有用信息,最后综合成同一图像以供观察或进一步处理。从信息论的角度讲，融合后的图像能比组成它的各个子图像具有更优越的性能，综合整体信息大于各部分信息之和，也就是说，融合的结果应该比任何一个输入信息源包含更有用的信息，即1+12，这就是图像信息的融合。

医学图像融合的过程是一个渐进的过程，不同的融合方法有各自具体的操作和处理，但是，不管应用何种技术方法，图像融合一般都要经过三大主要的步骤来完成，分别是图像预处理，图像配准和融合图像的创建。

其中，图像预处理是指对获取的各种图像数据做去除噪声、对比度增强、感兴趣区域分割等处理，统一各种数据格式，图像大小和分辨率，对于有条件的图像还可以进行重新断层分层以确保图像在空间分辨率和空间方位上的大体接近。在此基础上，还可以根据目标特点或不同应用目的建立适当的数学模型。

图像配准是指对于一幅医学图像寻求一种或一系列空间变换，使它与另一幅医学图像上的对应点达到空间上的一致。这种一致是指人体上的同一解剖点在两幅匹配图像上具有相同的空间位置，配准的结果应使两幅图像上所有的解剖点，或至少是所有具有诊断意义的点及手术感兴趣的点都达到匹配。图像配准是图像融合的先决条件与关键，图像配准精度的高低直接决定这融合结果的质量。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种膝关节CT与MR图像融合方法，该方法可实现膝关节CT、MR图像的融合过程，以为医生提供更全面的膝关节解剖学结构，在膝关节置换手术术前诊断和手术路径规划过程中都可以起到积极的作用，简单易实现。

本发明的另一个目的在于提出一种膝关节CT与MR图像融合装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种膝关节CT与MR图像融合方法，包括以下步骤：分别提取CT图像与MR图像中股骨与胫骨轮廓点云；对股骨、胫骨的轮廓点云之间进行配准，得到股骨胫骨配准结果；根据所述股骨胫骨配准结果分别进行大腿和小腿部分的膝关节CT与MR图像融合，得到完整的膝关节CT与MR融合图像。

本发明实施例的膝关节CT与MR图像融合方法，通过CT与MR图像中股骨与胫骨轮廓的提取、对应提取轮廓之间点云配准及生成CT与MR融合图像，可实现膝关节CT、MR图像的融合过程，以为医生提供更全面的膝关节解剖学结构，在膝关节置换手术术前诊断和手术路径规划过程中都可以起到积极的作用，简单易实现。

另外，根据本发明上述实施例的膝关节CT与MR图像融合方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述提取CT与MR图像中股骨与胫骨轮廓点云，包括：对所述CT图像进行阈值分割，得到股骨与胫骨的轮廓信息；去除模型中的噪声点，分离出满足预设条件的骨骼轮廓模型；利用区域生长法修补分割出的所述轮廓模型中的缺陷，获得股骨和胫骨轮廓模型。