基于超声图像和三维模型的肝脏体积测量方法

摘要

一种基于超声图像和三维模型的肝脏体积测量方法，包括以下步骤：利用肝脏图谱建立三维肝脏模型；获取肝脏指定切面的超声图像，并进行图像分割获得超声图像中肝脏的边缘轮廓线；将所述超声图像与所述三维肝脏模型配准；以超声图像中肝脏的边缘轮廓线为参考图像，对三维肝脏模型进行弹性变形；以一组平行等间隔的平面切割变形后的三维肝脏模型，计算所有切断面的面积之和与相邻两个切断面的间距的乘积，将计算结果作为肝脏的体积。本发明肝脏体积测量方法测量方便快速，对人体无任何损害，可反复测量，而且肝脏体积测量精度较高。

主权项

一种基于超声图像和三维模型的肝脏体积测量方法，其特征在于，包括以下步骤：采用区域生长方法和手动分割方法对肝脏图谱进行图像分割，获得肝脏的表面轮廓和肝脏内部血管，所述肝脏图谱采用数字人图像；从图像分割后的肝脏图谱提取肝脏最外侧的边缘轮廓；用图像分割后的肝脏图谱进行体绘制，并利用从肝脏图谱提取到的肝脏最外侧的边缘轮廓进行面绘制，建立三维肝脏模型；获取肝脏指定切面的超声图像，并进行图像分割获得超声图像中肝脏的边缘轮廓线，所述肝脏指定切面包括第一肝门、第二肝门、肝脏右肾、肝右缘、下腔静脉、腹主动脉和肝脏胆囊的纵切面、以及肝左叶的横切面；将所述超声图像与所述三维肝脏模型配准，该配准步骤包括用曲率绝对值积分的尺度不变特性得到超声图像中肝脏的边缘轮廓线和三维肝脏模型上对应轮廓线的比例关系；以超声图像中肝脏的边缘轮廓线为参考图像，对三维肝脏模型进行弹性变形；以一组平行等间隔的平面切割变形后的三维肝脏模型，将每个切断面划分为多个三角形，通过求多个三角形的面积之和得到切断面的面积，计算所有切断面的面积之和与相邻两个切断面的间距的乘积，将计算结果作为肝脏的体积；所述区域生长方法包括以下步骤：a1)设定区域生长时迭代次数为N，选定初始的种子点集合P，与集合P相邻的点记为内部边界点集合I，与集合I相邻的外部点记为外部边界点集合E；a2)计算集合P的灰度平均值V_P，找出集合I中灰度值与V_P最接近的像素点作为新的种子点，将其添加入集合P中，重新计算V_P，并更新内部边界点集合I和外部边界点集合E；a3)计算集合I的灰度平均值V_I和集合E的灰度平均值V_E，计算种子点区域和内部边界的灰度平均值之差V_AC＝|V_P‑V_I|，计算内部边界和外部边界的灰度平均值之差V_PC＝|V_E‑V_I|，存储每次区域生长后计算得到的V_AC和V_PC；a4)重复步骤a2)和a3)直到达到设定的迭代次数N；a5)找出V_AC取得最大值时的迭代次数Max，在Max之前的V_PC取得最大值时的迭代结果即为最佳的分割结果。