一种医学肿瘤分割和三维重建方法

技术领域

本发明涉及医学图像技术领域，尤其涉及一种医学肿瘤分割和三维重建方法。

背景技术

在现在的医疗过程中，尤其是肿瘤治疗，进行图像摄影来确定病理区域和目标区块，能够有效提高精确度，确保肿瘤治疗安全性，而其中多是采用磁共振和CT摄像方式。

但是现有的肿瘤分割方法只能够进行平面图像拍摄，这样无法有效确定肿瘤的准确数据，影响肿瘤分割的安全性和效率，并且没有三维图像的直观清晰度，不利于交流讲解，有待提出一种新的方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种医学肿瘤分割和三维重建方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种医学肿瘤分割和三维重建方法，该方法包括如下步骤：

P1、对病理区域注射照影剂，然后对不同方向和不同深度进行CT影像拍摄，形成拍摄影像；

P2、根据拍摄深度进行序列标定，形成两个方向的不同深度序列号，得到单层影像；

P3、对单层影像进行后处理，形成固定规格大小的二维影像区块；

P4、选取二维影像区块的标定点，确定三维空间的参考平面；

P5、根据参考平面填充两个方向的二维图像，进行三维重建，形成三维重建图像；

P6、将三维重建图像形成三维模型，输入到肿瘤分割网络中进行分割；

P7、根据肿瘤分割样本和训练模拟样本，计算损失函数值，判断分割结果；

P8、若分割结果符合预期，则进行肿瘤分割，若不符合预期，重新确定参考平面进行三维重建。

优选的，所述P1步骤的注射照影剂拍摄包括动脉期、门静脉期和延迟期腹部CT影像。

优选的，所述P1步骤的不同方向和不同深度拍摄包括上下分割深度和左右分割深度两个方向，且每个方向的分割次数为8次至10次。

优选的，所述P2步骤的序列标定方式为方形编号、深度编号和拍摄顺序号，记作上-3-2，具体为上层方向第三深度第二次拍摄。

优选的，所述P3步骤的单层影像进行后处理包括对原始CT图像进行增强和去噪。

优选的，所述增强和去噪的方法包括如下步骤：

S1、获取原始CT图像，并进行备份保存；

S2、利用数学形态学的顶帽算法和双边滤波去噪算法，对病理区的CT图像进行计算，完成对目标区域的提取和周围无关组织的剔除；

S3、对目标区域的图像进行像素筛选，然后确定三角剖分构型和法向量，输出可视化图像集；

S4、对可视化图像集进行渲染，并在电脑窗口中进行显示，即可完成增强和去噪。

优选的，所述S4步骤的还包括对显示图像和原始CT图像进行重合比对，确定避免区域无变形和位移。

优选的，所述P5步骤的三维重建包括依据参考平面上的固定投影点进行填充。

优选的，所述P6步骤的分割还包括对分割结果以图像方式保存，同时包括对应三维矩阵数据。

本发明提供的一种医学肿瘤分割和三维重建方法，通过对不同方向进行CT摄像拍照，然后进行编号，避免混乱，从而可以进行增强去噪提取目标区域图像，有效提高图像精确度，结合参考平面的投影点进行填充组合，能够将多个二维图形形成三维图像模型，保证肿瘤确定的精确度，提高分割安全性，利于操作使用，方便推广发展。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种医学肿瘤分割和三维重建方法，该方法包括如下步骤：

P1、对病理区域注射照影剂，然后对不同方向和不同深度进行CT影像拍摄，形成拍摄影像；

P2、根据拍摄深度进行序列标定，形成两个方向的不同深度序列号，得到单层影像；

P3、对单层影像进行后处理，形成固定规格大小的二维影像区块；

P4、选取二维影像区块的标定点，确定三维空间的参考平面；

P5、根据参考平面填充两个方向的二维图像，进行三维重建，形成三维重建图像；

P6、将三维重建图像形成三维模型，输入到肿瘤分割网络中进行分割；

P7、根据肿瘤分割样本和训练模拟样本，计算损失函数值，判断分割结果；

P8、若分割结果符合预期，则进行肿瘤分割，若不符合预期，重新确定参考平面进行三维重建。

作为优选的，所述P1步骤的注射照影剂拍摄包括动脉期、门静脉期和延迟期腹部CT影像。

作为优选的，所述P1步骤的不同方向和不同深度拍摄包括上下分割深度和左右分割深度两个方向，且每个方向的分割次数为8次至10次。

作为优选的，所述P2步骤的序列标定方式为方形编号、深度编号和拍摄顺序号，记作上-3-2，具体为上层方向第三深度第二次拍摄。

作为优选的，所述P3步骤的单层影像进行后处理包括对原始CT图像进行增强和去噪。

作为优选的，所述增强和去噪的方法包括如下步骤：

S1、获取原始CT图像，并进行备份保存；

S2、利用数学形态学的顶帽算法和双边滤波去噪算法，对病理区的CT图像进行计算，完成对目标区域的提取和周围无关组织的剔除；

S3、对目标区域的图像进行像素筛选，然后确定三角剖分构型和法向量，输出可视化图像集；

S4、对可视化图像集进行渲染，并在电脑窗口中进行显示，即可完成增强和去噪。

作为优选的，所述S4步骤的还包括对显示图像和原始CT图像进行重合比对，确定避免区域无变形和位移。

作为优选的，所述P5步骤的三维重建包括依据参考平面上的固定投影点进行填充。

作为优选的，所述P6步骤的分割还包括对分割结果以图像方式保存，同时包括对应三维矩阵数据。

本发明提供的一种医学肿瘤分割和三维重建方法，通过对不同方向进行CT摄像拍照，然后进行编号，避免混乱，从而可以进行增强去噪提取目标区域图像，有效提高图像精确度，结合参考平面的投影点进行填充组合，能够将多个二维图形形成三维图像模型，保证肿瘤确定的精确度，提高分割安全性，利于操作使用，方便推广发展。