[发明专利]一种基于影像扫描的股骨头病变体积的测量方法

说明书

本发明涉及医疗图像识别技术领域，提供一种基于影像扫描的股骨头病变体积的测量方法，包括如下操作步骤：获取Dicom格式的CT和MRI图像资料；对CT和MRI图像进平滑处理；利用CT图像资料配合区域增长3D计算，建立髋关节骨性结构的三维模型；利用MRI图像资料结合图像融合算法，建立病变区模型；通过布尔运算的交集算法获得股骨头部分体积，并计算病变区在股骨头处的体积占比；本发明旨在提供一种实现病变区的定位和大小可视化的科学测量方法，为保髋治疗方案的制定提供较为精确的数据。

技术领域

本发明涉及医疗图像识别技术领域，具体涉及一种基于影像扫描的股骨头病变体积的测量方法。

背景技术

股骨头缺血坏死高发于30-50岁的青壮年，随着疾病的进展，出 现软骨下骨折、股骨头塌陷，最终导致严重的骨性关节炎，致残率高， 患者常丧失劳动能力，是临床骨科尚待解决的重大问题。全髋关节置 换术用于治疗股骨头缺血坏死晚期继发的严重髋关节骨性关节炎患 者，临床取得了积极的效果，但由于人工关节的使用平均寿命通常在 15-20年，二次置换的风险成倍增加，效果较差。因此对于青壮年患 者，尤其是股骨头坏死早期，国际推崇保髋治疗。

其中，股骨头坏死的诊断主要依赖影像学检查，在股骨头坏死早期的诊断中常采用CT检查和磁共振成像（MRI）检查，CT可发现早期细微骨质改变，确定是否存在骨塌陷，对于早期诊断具有一定价值；磁共振成像（MRI）检查是一种有效的无创性的检查，对于早期股骨头坏死的诊断最为敏感，早期可以“双线征”等异常信号来及时发现股骨头坏死。

保髋治疗目的是缓解疼痛、重建髋关节功能，试图恢复股骨头血供，避免或延迟行人工髋关节置换术。对于早期股骨头坏死（ARCO I ～Ⅱ期）以及年轻的患者尤其是青少年更适宜保髋治疗。其中，如何对髋关节骨质进行有效评估，以及病变区域的准确定位及体积的精确计算，是当前实现股骨头缺血性坏死患者个体化治疗方案的重要数据支撑。随着计算机辅助诊断的快速发展，影像数据的分析方法也日益增多，许多学者致力于开发对股骨头坏死区/病变区的定量测定。目前方法大多存在着处理过程繁琐，人机交互性差及主观干扰因素较大等问题。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于影像扫描的股骨头病变体积的测量方法，旨在提供一种实现病变区的定位和大小可视化的科学测量方法，为保髋治疗方案的制定提供较为精确的数据。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于影像扫描的股骨头病变体积的测量方法，包括如下操作步骤：

获取Dicom格式的CT和MRI图像资料；

对CT和MRI图像进平滑处理；

利用CT图像资料配合区域增长3D计算，建立髋关节骨性结构的三维模型；

利用MRI图像资料结合图像融合算法，建立病变区模型；

通过布尔运算的交集算法获得股骨头部分体积，并计算病变区在股骨头处的体积占比。

更进一步地，所述CT图像资料包括层距为0.5mm的286张扫描图像，所述扫描图像通过64层螺旋CT扫描机扫描获得；所述MRI图像资料通过核磁共振成像系统获取64张MRI成像。

更进一步地，针对所述CT和MRI图像平滑处理，通过对图像中股骨头部分的边缘进行高斯平滑处理。

更进一步地，所述髋关节骨性结构的三维模型的建立包括如下步骤：利用图像处理单元读取CT图像的像素数据；对像素数据进行二次内插值处理，界定骨组织阀值；自动形成各层面骨组织的表面轮廓线；基于灰度值分割出髋关节边缘，并去除边缘杂点和冗余数据；经区域增长3D计算，建立髋关节三维模型。