【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人体颈椎ct序列图像中颈椎间盘的分割方法，属于图像分割领域。
技术介绍
1、医学上将颈椎骨质增生和椎间盘退行性病变所引起的综合征命名为“颈椎病”，特别是近年来，颈椎病的发病率呈现出日益升高的趋势，并且从发病的群体来看，逐渐趋于年轻化，引起了医学界的高度关注。颈椎人工椎盘间置换术是目前临床常用的颈椎病治疗术士之一，它具有安全、有效等优点，与颈椎间盘置换密切相关的便是颈椎终板的三维分型，它对于指导颈椎植入物的3d打印有着重要意义。如何从颈椎ct序列图像中准确、无误的分割出颈椎间盘则是颈椎终板三维分型的关键前提。
2、针对ct医学图像的分割，传统的图像分割方法仍然是一种有效的手段。2011年有学者使用了一种统计水平集方法来分割脊柱，该方法使用期望最大化算法进行初始化和参数估计。2018年有学者通过ct图像的特定阈值以及分水岭算法全自动分割髋关节，精准的完成股骨的分割工作，但是最佳阈值需要根据不同ct图像进行变换，算法的泛化性差。2019年有学者提出了一种基于中子集、fcn以及自适应性分水岭算法的ct肝脏肿瘤分割方法，此方法对于肝脏肿瘤的总体分割准确度高，但是算法的处理过程较为耗时。但在ct图像中，存在颈椎间盘其灰度值分布和颈椎中除椎骨以外的其他组织或器官的灰度值分布相近，以及原始的水平面视图中颈椎间盘边界难以界定等问题，这些情况都增加了颈椎ct序列图像中颈椎间盘的分割难度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于为解决上述问题而提供一种人体颈椎ct序列图像中颈椎
2、本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
3、结合多视图信息的颈椎ct序列图像颈椎间盘分割方法，包括以下步骤：
4、(1)将原始水平面的人体颈椎ct序列图映射到矢状面，得到对应的矢状面颈椎ct序列图，并对颈椎椎骨进行交互式批量阈值分割；
5、(2)在步骤(1)得到的矢状面分割序列图中，选择形态良好的一张，用来确定颈椎间盘水平面分割序列图批次；
6、(3)在步骤(2)得到的水平面分割序列图批次中，搜索候选的上表面点集合和候选的下表面点集合；
7、(4)对步骤(3)得到的候选上表面点集合中的每一个候选上表面点，若其满足颈椎间盘表面判决准则则沿着颈椎间盘倾斜角度进行颈椎间盘填充；
8、(5)对所有的水平面分割序列图批次，重复步骤(3)和步骤(4)，则完成人体颈椎ct序列图像中颈椎间盘的分割；
9、上述方案中，步骤(1)在矢状面进行颈椎椎骨的交互式批量阈值分割是因为在矢状面可以更加方便的区分出颈椎间盘和颈椎椎骨上的“孔洞”。
10、上述方案中，步骤(2)中所述的水平面分割序列图批次可以通过公式(1)，公式(2)确定：
11、
12、
13、其中为每一节颈椎椎骨的平均位置，和则分别为其平均位置的列数和行数，zi1和zi2则组成了每一个颈椎间盘的批次。
14、上述方案中，步骤(3)中候选的上下表面点的定义为：
15、对集合{p(x,y,z)|0<＝x<w,0<＝y<h,zi1<＝z<zi2,vg(x,y,z)＝1,vg(x,y,z+1)＝0}中的每一个点称为候选的上表面点；
16、对集合{p(x,y,z)|0<＝x<w,0<＝y<h,zi1<＝z<zi2,vg(x,y,z)＝1,vg(x,y,z-1)＝0}中的每一个点称为候选的下表面点；
17、其中w和h分别表征水平面图像的宽度和高度，zi1<＝z<zi2则由公式(2)指出，vg(x,y,z)则代表水平面分割序列图中第z张x列y行处的值，其中1表示颈椎椎骨，2表示颈椎间盘，0表示其他组织或器官。
18、上述方案中步骤(4)所述的颈椎间盘倾斜角度，其定义如下：
19、
20、上述方案中步骤(4)所述的颈椎间盘表面判决准则定义为：如果候选的上表面点沿着公式(3)所示的颈椎间盘倾斜角度能够在对应的候选下表面点集合中找到一个候选的下表面点，则判定候选上表面点和候选下表面点有效。
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1.结合多视图信息的颈椎CT序列图像颈椎间盘分割方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的结合多视图信息的颈椎CT序列图像颈椎间盘分割方法，其特征在于步骤(2)使用相邻两块颈椎椎骨平均位置在图像中的行数来确定与他们之间的颈椎间盘相关联的水平面分割序列图批次，
3.根据权利要求1所述的结合多视图信息的颈椎CT序列图像颈椎间盘分割方法，其特征在于步骤(3)所述的候选上下表面点的定义：
4.根据权利要求1所述的结合多视图信息的颈椎CT序列图像颈椎间盘分割方法，其特征在于步骤(4)所述的颈椎间盘倾斜角度的定义：
5.根据权利要求1所述的结合多视图信息的颈椎CT序列图像颈椎间盘分割方法，其特征在于步骤(4)所述的颈椎间盘表面判决准则的定义及颈椎间盘的分割方法：如果候选的上表面点沿着公式(3)所示的颈椎间盘倾斜角度能够在对应的候选下表面点集合中找到一个对应的候选下表面点，则判定上表面点和下表面点有效，并称该候选的上表面点满足判决准则；有效的上下表面点所成“直线”之间的像素则为颈椎间盘。
【技术特征摘要】
1.结合多视图信息的颈椎ct序列图像颈椎间盘分割方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的结合多视图信息的颈椎ct序列图像颈椎间盘分割方法，其特征在于步骤(2)使用相邻两块颈椎椎骨平均位置在图像中的行数来确定与他们之间的颈椎间盘相关联的水平面分割序列图批次，
3.根据权利要求1所述的结合多视图信息的颈椎ct序列图像颈椎间盘分割方法，其特征在于步骤(3)所述的候选上下表面点的定义：
4.根据权利要求1所述的结合多视图信息的...
【专利技术属性】
技术研发人员：任超，刘浩，代鹏程，杨毅，滕奇志，张翔，何小海，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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