技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)CT結(jié)腸組織領(lǐng)域，尤其涉及一種基于水平集的CT結(jié)腸組織的分割方法。

背景技術(shù)

結(jié)腸癌可以結(jié)腸和直腸的任何地方發(fā)生。大多數(shù)結(jié)腸癌都是從結(jié)腸息肉開始的。息肉不斷的長大,發(fā)展成癌癥,然后繼續(xù)生長和轉(zhuǎn)移。結(jié)腸癌在美國是發(fā)病率排名第三和死亡率排名第二的癌癥。近20年來，中國癌癥呈現(xiàn)年輕化及發(fā)病率和死亡率“三線”走高的趨勢，其中結(jié)腸癌是發(fā)病率排名第三和死亡率排名第五的癌癥。從全世界的范圍來看，結(jié)腸癌也是發(fā)病率和死亡率極高的疾病。

結(jié)腸癌是由結(jié)腸息肉發(fā)展而來。結(jié)腸息肉從基本不具有癌變可能性的5 毫米生長到具有50％癌變可能性的25毫米速度非常快，大約3-5年時間。防治結(jié)腸癌最有效的方法是：及早篩查和排查，所以結(jié)腸癌在很大的程度上是可以預(yù)防的。對于50歲以上的人群,結(jié)腸鏡是常規(guī)的檢測手段。盡管結(jié)腸鏡可以檢測到90％以上的結(jié)腸癌,但同時會帶來其他的創(chuàng)傷、不舒適和不方便、甚至由于難以到達(dá)盲腸、造成漏檢或者檢測不完全。

準(zhǔn)確和可靠的三維結(jié)腸組織分割和提取是結(jié)腸癌輔助診斷系統(tǒng)的第一步，直接關(guān)系到三維結(jié)腸模型和可視化、結(jié)腸息肉自動檢測、良性和惡性結(jié)腸息肉自動判別。雖然傳統(tǒng)人工方法可以根據(jù)影像科醫(yī)生多年從醫(yī)經(jīng)驗，使用人工讀圖和諸如PhotoShop等軟件，通過手動分割得到結(jié)果，但是效率很低，精度也比較低，容易讓影像科醫(yī)生產(chǎn)生疲勞感。因此，亟需一種既可以不給人員帶來其他的創(chuàng)傷、不舒適和不方便，又可以完全檢測到結(jié)腸組織，同時還可以提高分割效率和精度，減少影像科醫(yī)生疲勞度的分割方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：傳統(tǒng)的人工方法容易給人員帶來其他的創(chuàng)傷、不舒適和不方便，且還會出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象，同時分割效率和精度很低，分割圖片容易造成影像科醫(yī)生疲勞。

為解決上面的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于水平集的CT結(jié)腸組織的分割方法，該分割方法包括：

S1，獲取CT結(jié)腸的切片圖像；

S2，在所述切片圖像包括的結(jié)腸組織圖像中選取初始種子像素點；

S3，以所述初始種子像素點為中心在所述結(jié)腸組織圖像對應(yīng)的結(jié)腸組織中選取預(yù)定形狀的初始結(jié)腸組織；

S4，在所述切片圖像中選取除所述初始結(jié)腸組織外的任一待定像素點，確定所述待定像素點的高斯分布概率，并根據(jù)所述高斯分布概率判斷所述待定像素點對應(yīng)的組織是否屬于所述結(jié)腸組織；

S5，若是，則將所述待定像素點納入所述初始結(jié)腸組織中，形成新的初始結(jié)腸組織，并執(zhí)行步驟S4；

S6，當(dāng)所有屬于所述結(jié)腸組織的所述待定像素點都納入到所述初始結(jié)腸組織時，停止操作，并將所述初始結(jié)腸組織從所述CT結(jié)腸的切片中分割出來。

本發(fā)明的有益效果：通過選取初始種子像素點形成，再將結(jié)腸組織圖像設(shè)定為初始結(jié)腸組織，根據(jù)計算待定像素點的高斯分布概率判斷是否屬于結(jié)腸組織，最后切割出完整的結(jié)腸組織，這樣使得切割的結(jié)腸組織完整，且不會給病人帶來其他的創(chuàng)傷、不舒適和不方便，也不會出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象，同時分割效率快、分割精度高，時間短。

進(jìn)一步地，所述S3中還包括：將除所述初始結(jié)腸組織外的其他組織設(shè)定為初始非結(jié)腸組織。

進(jìn)一步地，所述S4中包括：

S41，選取所述初始非結(jié)腸組織中的任一待定像素點，計算所述待定像素點屬于所述初始結(jié)腸組織的高斯分布概率，以及計算所述待定像素點屬于所述初始非結(jié)腸組織的高斯分布概率；

S42，根據(jù)貝葉斯理論、所述初始結(jié)腸組織的高斯分布概率和所述初始非結(jié)腸組織的高斯分布概率，確定所述待定像素點是否屬于所述結(jié)腸組織。

上述進(jìn)一步地有益效果：通過高斯概率和貝葉斯理論，可以清楚完整地將結(jié)腸組織切割出來，提高效率以及精度。

進(jìn)一步地，所述S3中包括：

以所述初始種子像素點為球心，并結(jié)合初始邊界條件在所述結(jié)腸組織圖像對應(yīng)的結(jié)腸組織中選取三維球形的所述初始結(jié)腸組織，其中，所述初始邊界條件是指結(jié)腸和腸道空氣的接觸表面，且所述三維球形的半徑根據(jù)實際的結(jié)腸尺寸設(shè)定。

進(jìn)一步地，所述S5中還包括：當(dāng)所述待定像素點不屬于結(jié)腸組織時，執(zhí)行步驟S4。

進(jìn)一步地，該方法還包括：

S7，將從所述CT結(jié)腸的切片中分割出來的所述初始結(jié)腸組織進(jìn)行表面渲染，得到三維結(jié)腸組織模型。

進(jìn)一步地，所述S7中包括：獲取分割出來的所述初始結(jié)腸組織的等值面，將所述等值面進(jìn)行表面渲染，得到所述三維結(jié)腸組織模型。

進(jìn)一步地，所述初始種子像素點的數(shù)目為一個或多個。