医学图像处理方法、装置、医学成像设备及存储介质与流程

本发明涉及图像处理，尤其涉及一种医学图像处理方法、装置、医学成像设备及存储介质。

背景技术：

1、在疾病的诊疗过程中，定位病灶位置是十分重要的步骤。而管状组织段作为感兴趣组织内具备明确拓扑结构的器官，对其进行分段定位是重要的辅助诊疗手段。因此，需要提出一种新的医学图像处理方法，以获得更精确的分段结果。

技术实现思路

1、本说明书实施方式旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本说明书实施方式提出一种医学图像处理方法、装置、医学成像设备及存储介质。

2、本说明书实施方式提供一种医学图像处理方法，所述方法包括：

3、获取感兴趣组织对应的三维医学图像；其中，所述感兴趣组织包括管状组织段；

4、基于所述三维医学图像对所述管状组织段进行粗分类处理，得到第一层次下的第一掩码；其中，所述第一掩码用于指示所述管状组织段中的第一类组织段在所述三维医学图像中对应的区域；

5、基于所述第一掩码以及所述三维医学图像对所述第一类组织段进行细分类处理，得到第二层次下的第二掩码；其中，所述第二掩码用于指示所述第一类组织段中的组织分段在所述三维医学图像中对应的区域；

6、基于所述第二掩码确定医学图像分段结果。

7、在其中一个实施方式中，所述感兴趣组织划分为多个组织区域；所述基于所述方法还包括：

8、根据所述第二掩码将所述组织分段映射至对应的组织区域中，得到医学图像分割结果。

9、在其中一个实施方式中，在所述基于所述三维医学图像对所述管状组织段进行粗分类处理，得到第一层次下的第一掩码之前，所述方法还包括：

10、对所述三维医学图像进行管状组织段的分割处理，得到管状组织段对应的整体分割结果；

11、相应地，所述基于所述三维医学图像对所述管状组织段进行粗分类处理，得到第一层次下的第一掩码，包括：

12、根据所述管状组织段对应的整体分割结果和所述三维医学图像对所述管状组织段进行粗分类处理，得到所述第一层次下的第一掩码。

13、在其中一个实施方式中，所述根据所述管状组织段对应的整体分割结果和所述三维医学图像对所述管状组织段进行粗分类处理，得到第一层次下的第一掩码，包括：

14、根据整体分割结果和所述三维医学图像进行关键点识别，得到关键点掩码；其中，所述关键点掩码用于指示位于组织分段端处的关键点在所述三维医学图像中的分布情况；

15、利用所述关键点掩码、所述整体分割结果、所述三维医学图像对所述管状组织段进行粗分类处理，得到所述第一掩码。

16、在其中一个实施方式中，所述第一掩码是通过管状组织粗分类模型得到；通过以下方式得到所述管状组织粗分类模型：

17、获取三维医学样本图像；其中，所述三维医学样本图像中的管状组织段对应有第一样本分割结果；所述三维医学样本图像对应有第一关键点标签和第一分段类别标签；

18、将所述三维医学样本图像和所述第一样本分割结果输入至待训练的管状组织粗分类模型，得到第一预测关键点和第一预测分段类别；

19、基于所述第一关键点标签、所述第一分段类别标签、所述第一预测关键点和所述第一预测分段类别对所述待训练的管状组织粗分类模型进行参数更新，以得到完成训练的管状组织粗分类模型。

20、在其中一个实施方式中，所述感兴趣组织划分为多个组织区域；在所述基于所述第一掩码以及所述三维医学图像对所述第一类组织段进行细分类处理，得到第二层次下的第二掩码之前，所述方法还包括：

21、根据所述三维医学图像进行组织区域分割，得到对应的组织区域掩码；

22、所述基于所述第一掩码以及所述三维医学图像对所述第一类组织段进行细分类处理，得到第二层次下的第二掩码，包括：

23、根据所述组织区域掩码对所述第一掩码进行裁剪，得到目标分布区域对应的待细分区域掩码；其中，所述目标分布区域包括所述多个组织区域中部分；

24、根据所述组织区域掩码对所述三维医学图像进行裁剪，得到所述目标分布区域对应的待细分区域图像；

25、基于所述待细分区域掩码和所述待细分区域图像对所述第一类组织段进行细分类处理，得到所述第二层次下的管道细分掩码；其中，所述第二掩码包括所述管道细分掩码。

26、在其中一个实施方式中，所述管道细分掩码是通过管状组织细分类模型得到；通过以下方式得到所述管状组织细分类模型：

27、获取分布区域样本图像；其中，所述分布区域样本图像中的管状组织段对应有第二样本分割结果；所述分布区域样本图像对应有第二关键点标签和第二分段类别标签；

28、将所述分布区域样本图像和所述第二样本分割结果输入至待训练的管状组织细分类模型，得到第二预测关键点和第二预测分段类别；

29、基于所述第二关键点标签、所述第二分段类别标签、所述第二预测关键点和所述第二预测分段类别对所述待训练的管状组织细分类模型进行参数更新，以得到完成训练的管状组织细分类模型。

30、在其中一个实施方式中，所述管状组织段还包括第二类组织段，所述管状组织段为肺气管，所述第一类组织段为肺段级气管，所述第二类组织段为非肺段级气管；所述基于所述三维医学图像对所述管状组织段进行粗分类处理，得到第一层次下的第一掩码，包括：

31、基于所述三维医学图像对所述管状组织段进行粗分类处理，得到所述第一层次下所述肺段级气管对应的第一气管掩码和所述非肺段级气管对应的第二气管掩码；其中，所述第一掩码包括所述第一气管掩码；

32、相应地，所述基于所述第一掩码以及所述三维医学图像对所述第一类组织段进行细分类处理，得到第二层次下的第二掩码，基于所述第二掩码确定所述医学图像分段结果，包括：

33、基于所述第一气管掩码以及所述三维医学图像对所述肺段级气管进行细分类处理，得到所述第二掩码；

34、基于所述第二气管掩码和所述第二掩码确定所述医学图像分段结果。

35、在其中一个实施方式中，所述肺段级气管包括左肺段级气管和右肺段级气管，将所述左肺段级气管或者所述右肺段级气管作为待细分气管；所述基于所述第一气管掩码以及所述三维医学图像对所述肺段级气管进行细分类处理，得到所述第二掩码，包括：

36、从所述第一气管掩码中提取所述待细分气管对应的待细分气管掩码；

37、从所述三维医学图像中提取所述待细分气管对应的待细分气管图像；

38、根据所述待细分气管掩码和所述待细分气管图像对所述待细分气管进行细分类处理，得到所述第二层次下所述待细分气管对应的气管细分掩码；其中，所述第二掩码包括所述气管细分掩码。

39、本说明书实施方式提供一种医学图像处理装置，所述装置包括：

40、医学图像获取模块，用于获取感兴趣组织对应的三维医学图像；其中，所述感兴趣组织包括管状组织段；

41、粗分类处理模块，用于基于所述三维医学图像对所述管状组织段进行粗分类处理，得到第一层次下的第一掩码；其中，所述第一掩码用于指示所述管状组织段中的第一类组织段在所述三维医学图像中对应的区域；

42、细分类处理模块，用于基于所述第一掩码以及所述三维医学图像对所述第一类组织段进行细分类处理，得到第二层次下的第二掩码；其中，所述第二掩码用于指示所述第一类组织段中的组织分段在所述三维医学图像中对应的区域；

43、分段结果确定模块，用于基于所述第二掩码确定医学图像分段结果。

44、本说明书实施方式提供一种医学成像设备，所述医学成像设备包括：存储器，以及与所述存储器通信连接的一个或多个处理器；所述存储器中存储有可被所述一个或多个处理器执行的指令，所述指令被所述一个或多个处理器执行，以使所述一个或多个处理器实现上述任一项实施方式所述的方法的步骤。

45、本说明书实施方式提供计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项实施方式所述的方法的步骤。

46、本说明书实施方式提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中包括指令，所述指令被计算机设备的处理器执行时，使得所述计算机设备能够执行上述任一项实施方式所述的方法的步骤。

47、上述说明书实施方式中，获取包括管状组织段的感兴趣组织对应的三维医学图像，采用感兴趣组织对应的三维医学图像作为输入，有利于网络输出精细化的结果。然后，基于三维医学图像对管状组织段进行粗分类处理，得到第一层次下的用于指示管状组织段中的第一类组织段在三维医学图像中对应的区域的第一掩码，接着，基于第一掩码以及三维医学图像对第一类组织段进行细分类处理，得到第二层次下的用于指示第一类组织段中的组织分段在三维医学图像中对应的区域的第二掩码，从而基于第二掩码精确地确定医学图像分段结果。上述实施方式利用三维医学图像和管状组织段对应的掩码实现对管状组织段的分段处理，并先对管状组织段进行粗分类处理，再对粗分类处理结果进行细分类处理，可以提高分辨率，提高管状组织段的分段结果的精细化与精确度。