锥光束乳腺CT影像中计算机辅助半自动图像分割方法与流程

锥光束乳腺ct影像中计算机辅助半自动图像分割方法
技术领域
1.本发明属于图形算法领域，尤其是涉及一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助半自动图像分割方法。


背景技术：

2.2020年，世界卫生组织最新数据显示，乳腺癌已经超越肺癌，成为所有癌症中发病率最高的癌症，也是女性中死亡率最高的癌症。目前尚无有效预防及控制乳腺癌发生的方法。乳腺癌如果得到早期诊断和治疗，5年存活率可高达99％。欠发达地区乳腺癌较低的存活率普遍被认为是由于缺乏有效的早期检测手段和筛查体系，导致大量女性在发现乳腺癌时已经较为晚期，错过了最佳的治疗时机和治疗手段。早期筛查，早期诊断依然是提高乳腺癌生存率并延长生存时间的最重要的方法；乳腺影像方法是乳腺癌早期检测的主要手段。常用的利用x 射线的乳腺影像方法为乳腺x线摄影。而乳腺x线摄影以其成像效果较好，成本较低等优势，在长期的应用中被证实能有效降低乳腺癌死亡率。因此，乳腺x线摄影被推荐其作为一般风险女性的主要乳腺癌筛查方法。但是，乳腺x线摄影作为二维成像方式，通过挤压乳房拍摄投影图像，带来乳腺组织的重叠，不仅患者体验较差，且对于东方妇女人群普遍具有的致密型，小尺寸乳房，成像效果大打折扣。研究显示，对于致密型乳腺，乳腺x线摄影的敏感度仅不足40％；锥光束乳腺ct系统(cone beam breast ct,cbbct) 是基于锥形束x射线及高速平板探测器技术的三维乳腺成像技术，是目前世界上唯一的商用乳腺ct系统。该系统自问世并获得美国fda和中国国家药监局注册证以来,以其无挤压，低剂量，真三维，高分辨率，无组织重叠等特点，已经在乳腺影像领域得到了应用，在各方面都显示出其优于现有乳腺x线摄影成像的特点。目前cbbct在乳腺癌诊断方面的应用已经积累了很多的经验和数据；对乳腺影像中的病灶组织进行分割测量是影像诊断中的一项重要工作。分割的病灶可以在三维cbbct影像中突出显示，帮助阅片判定。经过准确分割的病灶影像，可以得到病灶的体积、直径等数据，对评估病灶的发展程度，良恶性有重要的意义。在不同的化疗和放疗阶段分割病灶并计算体积和直径，有助于动态了解治疗手段对病灶的作用，评估疗效，进一步调整治疗方案。在保乳手术前，分割病灶并获得体积，对于在保乳术后乳房的重建，恢复术前乳房的形态和大小，改善预后效果都有积极的作用。对植入的假体进行分割，可以判断假体容积是否改变，是否有泄漏现象，以及对更换假体等有很好的参考作用；
3.目前在cbbct影像中尚无有效的病灶分割方法，对病灶尺寸的判断依然依赖简单的长径和短径测量方法，不能判定体积大小，且准确度较差。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明旨在提出一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助半自动图像分割方法，用来精确地判断病灶体积大小。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
6.一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助半自动图像分割方法，包括以下步骤：
7.s1、显示cbbct三维影像；
8.s2、手动点选起始分割点；
9.s3、交互查找物体边界；
10.s4、区分像素点是否属于分割区域；如果不是忽略该像素点；如果是进入步骤s5；
11.s5、达到标准的分割集合后停止分割。
12.进一步的，在s1中，将cbbct全三维影像以特定的影像格式进行处理并加载到影像显示终端，以便用户从不同切片角度和三维空间观察分割结果并实时调整。
13.进一步的，s2中，操作者使用软件工具，在cbbct三维影像中点选待分割物体的内部空间位置作为分割起始位置；用户鼠标左键点击目标区域中心部分的一个点p，加入目标点集l，后续的处理和操作以此点的坐标(x,y,z) 和ct值v为基准。
14.进一步的，s3中，向右上角拖动鼠标，系统将自动在基准点附近的三维空间中搜索所有满足条件的像素；满足的条件为与基准点的距离不超过预定值；与基准点的像素值差异不超过预定值；将满足条件的像素加入特定区域点集合l，并在图像中用特殊颜色标识，以便用户实时观测分割操作结果；当用户松开左键后，本轮操作完成，本轮中新加入的像素被记录在历史列表中；用户可重复上述操作，直到用户认为所有感兴趣区域的像素都被标识。
15.相对于现有技术，本发明所述的一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助半自动图像分割方法具有以下优势：
16.(1)本发明所述的一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助半自动图像分割方法，通过操作者手动控制和计算机自动计算相结合的当时精确地判断出病灶的体积。
附图说明
17.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
18.图1为本发明实施例所述的一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助半自动图像分割方法流程示意图。
具体实施方式
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
23.一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助半自动图像分割方法，包括以下步骤：
24.s1、显示cbbct三维影像；
25.s2、手动点选起始分割点；
26.s3、交互查找物体边界；
27.s4、区分像素点是否属于分割区域；如果不是忽略该像素点；如果是进入步骤s5；
28.s5、达到标准的分割集合后停止分割。
29.优选的，在s1中，将cbbct全三维影像以特定的影像格式进行处理并加载到影像显示终端，以便用户从不同切片角度和三维空间观察分割结果并实时调整。
30.优选的，s2中，操作者使用软件工具，在cbbct三维影像中点选待分割物体的内部空间位置作为分割起始位置；用户鼠标左键点击目标区域中心部分的一个点p，加入目标点集l，后续的处理和操作以此点的坐标(x,y,z) 和ct值v为基准。
31.优选的，s3中，向右上角拖动鼠标，系统将自动在基准点附近的三维空间中搜索所有满足条件的像素；满足的条件为与基准点的距离不超过预定值；与基准点的像素值差异不超过预定值；将满足条件的像素加入特定区域点集合l，并在图像中用特殊颜色标识，以便用户实时观测分割操作结果；当用户松开左键后，本轮操作完成，本轮中新加入的像素被记录在历史列表中；用户可重复上述操作，直到用户认为所有感兴趣区域的像素都被标识。
32.相对于现有技术，一种锥光束乳腺ct影像中计算机辅助半自动图像分割方法，通过操作者手动控制和计算机自动计算相结合的当时精确地判断出病灶的体积。
33.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。