利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法
【專利摘要】利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，其步驟包括：A、采集同一個病人的同一部位的多個數據圖像；B、從多個數據圖像中選擇一個三維圖像作為主圖像，其他圖像作為輔助圖像；C、分別對主圖像和輔助圖像中的每個三維圖像進行重建；D、將主圖像上需要做圖像質量提高的區域標定出來，從每個輔助圖像上對應的區域進行對比，若輔助圖像是三維圖像，且圖像質量好于主圖像，提取其對應區域的圖像覆蓋主圖像上需要做圖像質量提高的區域；E、將得到的修復主圖像加以合成，即得。其目的在于提供一種利用每個病例現有的一個或多個醫療圖像，進行多源醫療圖像處理，進而可提高醫療圖像質量的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法。
【專利說明】利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法。
【背景技術】
[0002]我國心血管病現患人數為2.9億左右，每10個成年人中就有2人患心血管病。估計每年約有350萬人死于心血管病，占總死亡原因的41%，居各種疾病之首。由于冠心病的初次發病即可造成死亡，危害性極高。因此，如何及時、準確地發現、診斷、治療冠心病一直是醫學熱點。冠心病的主要檢查手段中無創包括冠狀動脈CT、核磁、超聲等；有創包括冠脈造影、FFR等，這些診斷會產生醫學圖像，對于這些醫學圖像的清晰與否直接關系到醫生的診斷質量。CT、核磁、超聲、冠脈造影等廠家都會提供獨立的工作站，對于這些醫療圖像進行處理，比如進行3D圖像重建，抽取特定部分的幾何形態信息，測定特定部位中比如血管狹窄部分的狹窄程度等定量信息。但是，這些醫療系統里產生的圖像信息都是孤立的信息。冠脈CT等設備可以采集多心動周期的數據，但各個心動周期數據沒有相互支持，無法改進圖像質量。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種利用現有的CT、核磁、超聲等醫療圖像，對于每個病例的一個或多個醫療圖像，進行多源醫療圖像處理，進而可提高醫療圖像質量，得到清晰度比原有的各個圖像更高的高清晰度醫療診斷圖像的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法。
[0004]本發明的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，其包括如下步驟:
[0005]A、采集同一個病人的同一部位的多個數據圖像；將多個數據圖像保存為同樣的文件格式；
[0006]B、從多個數據圖像中選擇一個三維圖像作為主圖像，其他圖像作為輔助圖像；
[0007]C、分別對主圖像和輔助圖像中的每個三維圖像進行重建，將主圖像和輔助圖像中的每個三維圖像生成可視化視圖，輔助圖像中的二維圖像保留原始圖像；
[0008]D、將主圖像上需要做圖像質量提高的區域標定出來，針對主圖像上需要做圖像質量提高的區域，從每個輔助圖像上對應的區域進行對比，如果輔助圖像是三維圖像，且輔助圖像上對應區域的圖像質量好于主圖像，則調整三維輔助圖像與三維主圖像之間的比例和方位，令其相互一致，然后再提取輔助圖像上對應區域的圖像至主圖像中覆蓋主圖像上需要做圖像質量提高的區域；
[0009]如果輔助圖像是二維圖像，且二維輔助圖像上對應區域的圖像質量好于主圖像上對應區域的圖像，則根據二維輔助圖像顯示的方位，調整轉動三維主圖像的方位，令三維主圖像的顯示畫面與二維輔助圖像顯示的畫面匹配對應，然后根據二維輔助圖像顯示的畫面修復主圖像上對應的截面上的畫面；
[0010]E、將步驟D得到的修復主圖像加以合成，即得到高清醫療診斷圖像。
[0011]本發明的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，其中所述步驟A中的數據圖像為CT圖像和/或超聲圖像和/或冠脈造影和/或核磁共振圖像，將多個數據圖像保存為同樣的的文件格式為符合IS012052國際標準的DICOM文件；
[0012]所述步驟B中的所述主圖像為CT圖像或多個CT圖像中的其中一個；所述輔助圖像為多個CT圖像中的其他CT圖像、以及超聲圖像、冠脈造影圖像和/或核磁共振圖像；
[0013]所述步驟D中的主圖像上需要做圖像質量提高的區域為區域內各點灰度的梯度小于設定閾值的區域；
[0014]所述步驟D中的輔助圖像上對應區域的圖像質量好于主圖像的判斷方法為:計算輔助圖像上對應區域各點灰度的梯度，若灰度梯度大于設定閾值，則判斷輔助圖像上對應區域的圖像質量好于主圖像。
[0015]本發明的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，其中所述步驟A中在將多個數據圖像保存為同樣的文件格式前，按照CT、超聲、冠脈造影、核磁圖像進行圖像分類，分類后再用DICOM格式存儲到計算機中；所述步驟D中還包括將主圖像上需要做圖像質量提高的區域標定出來，并記錄需要做圖像質量提高的區域的3維圖像的空間位置信肩、O
[0016]本發明的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，其中所述主圖像為多心動周期CT圖像時，則選取一個心動周期的圖像作為主圖像；設定閾值為50— 300之間的某一數值。
[0017]本發明的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，其中所述步驟D中根據二維輔助圖像顯示的畫面修復主圖像上對應的截面上的畫面為:參照二維輔助圖像上輪廓清晰的組織器官的幾何形狀，在主圖像中對應的組織器官周圍，將主圖像中組織器官外面的點的灰度降低，即得。
[0018]本發明的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，其中所述組織器官的幾何形狀為組織器官的幾何尺寸坐標。
[0019]本發明的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，利用現有的醫學診斷過程中產生大量的醫學圖像，比如CT、核磁、超聲圖像、冠脈造影、FFR圖片等，采用本發明特有的步驟和系統，即分別對主圖像和輔助圖像中的每個三維圖像進行重建，將主圖像和輔助圖像中的每個三維圖像生成可視化視圖，輔助圖像中的二維圖像保留原始圖像；針對主圖像上需要做圖像質量提高的區域，從每個輔助圖像上對應的區域進行對比，如果輔助圖像是三維圖像，且輔助圖像上對應區域的圖像質量好于主圖像，則調整三維輔助圖像與三維主圖像之間的比例和方位，令其相互一致，然后再提取輔助圖像上對應區域的圖像至主圖像中覆蓋主圖像上需要做圖像質量提高的區域；將得到的修復主圖像加以合成，即得到高清醫療診斷圖像。
[0020]得到高清晰度的醫療圖像對于幫助醫生正確判斷病情非常重要。在冠心病診斷領域，冠狀動脈血管的直徑會到毫米級別，并且伴隨著心臟跳動，醫療圖像模糊現象是比較普遍的。我國心血管病現患人數為2.9億，每10個成年人中就有2人患心血管病。估計每年我國約有350萬人死于心血管病，占總死亡原因的41%，居各種疾病之首。冠心病的初次發病即可造成死亡，危害性極高。穩定而且高清晰度的冠狀動脈圖像可以幫助醫生判斷冠狀動脈病變發生位置及病變嚴重程度，做出診斷結論后，制定針對性的冠心病治療方案。另外，在腦卒中病的診斷領域，同樣面臨血管狹窄或者阻塞會造成致命性的病變。在腦部醫療圖像中，腦灰質與血管是混雜在一起，清晰度低造成漏診或誤診時有發生。清晰度高的腦部及血管圖像將大大降低診斷難度。在生殖系統疾病中，血管供血不足是可能的致病因素之一，生殖系統里的血管是毫米及以下的，高清晰度的圖像，可以極大提高醫生對于生殖系統血管供血能力的評估和診斷。還有在癌癥初期診斷領域，如肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、食道癌腸癌、盆腔癌、腎癌、骨癌、腦癌等，對于毫米及以下的初期腫瘤篩查和診斷，高清度的醫療圖像也能夠發揮巨大的作用，醫生在高清晰度的醫療圖像中可以更容易找到病變部位，判斷病變嚴重程度，輔助醫生做出合理診斷。而本發明則可利用現有的CT、核磁、超聲等醫療圖像，對于每個病例的一個或多個醫療圖像，進行多源醫療圖像處理，進而可提高醫療圖像質量，并可得到清晰度比原有的各個圖像更高的高清晰度醫療診斷圖像。因此，本發明的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，具有突出的實質性特點和顯著的進步。
[0021]下面結合附圖對本發明利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法作進一步說明。
【具體實施方式】
[0022]本發明的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，其包括如下步驟:
[0023]A、采集同一個病人的同一部位的多個數據圖像；將多個數據圖像保存為同樣的文件格式；
[0024]B、從多個數據圖像中選擇一個三維圖像作為主圖像，其他圖像作為輔助圖像；
[0025]C、分別對主圖像和輔助圖像中的每個三維圖像進行重建，將主圖像和輔助圖像中的每個三維圖像生成可視化視圖，輔助圖像中的二維圖像保留原始圖像；
[0026]D、將主圖像上需要做圖像質量提高的區域標定出來，針對主圖像上需要做圖像質量提高的區域，從每個輔助圖像上對應的區域進行對比，如果輔助圖像是三維圖像，且輔助圖像上對應區域的圖像質量好于主圖像，則調整三維輔助圖像與三維主圖像之間的比例和方位，令其相互一致，然后再提取輔助圖像上對應區域的圖像至主圖像中覆蓋主圖像上需要做圖像質量提高的區域；
[0027]如果輔助圖像是二維圖像，且二維輔助圖像上對應區域的圖像質量好于主圖像上對應區域的圖像，則根據二維輔助圖像顯示的方位，調整轉動三維主圖像的方位，令三維主圖像的顯示畫面與二維輔助圖像顯示的畫面匹配對應，然后根據二維輔助圖像顯示的畫面修復主圖像上對應的截面上的畫面；
[0028]E、將步驟D得到的修復主圖像加以合成，即得到高清醫療診斷圖像。
[0029]作為本發明的進一步改進，上述步驟A中的數據圖像為CT圖像和/或超聲圖像和/或冠脈造影和/或核磁共振圖像，將多個數據圖像保存為同樣的的文件格式為符合IS012052國際標準的DICOM文件；所述步驟B中的所述主圖像為CT圖像或多個CT圖像中的其中一個；所述輔助圖像為多個CT圖像中的其他CT圖像、以及超聲圖像、冠脈造影圖像和/或核磁共振圖像；所述步驟D中的主圖像上需要做圖像質量提高的區域為區域內各點灰度的梯度小于設定閾值的區域；所述步驟D中的輔助圖像上對應區域的圖像質量好于主圖像的判斷方法為:計算輔助圖像上對應區域各點灰度的梯度，若灰度梯度大于設定閾值，則判斷輔助圖像上對應區域的圖像質量好于主圖像，其中設定閾值為50— 300之間的某一數值，例如可以是50或60或80或96或100或120或150或180或210或230或250或280 或 300。
[0030]作為本發明的進一步改進，上述步驟A中在將多個數據圖像保存為同樣的文件格式前，按照CT、超聲、冠脈造影、核磁圖像進行圖像分類，分類后再用DICOM格式存儲到計算機中；所述步驟D中還包括將主圖像上需要做圖像質量提高的區域標定出來，并記錄需要做圖像質量提高的區域的3維圖像的空間位置信息。
[0031]作為本發明的進一步改進，上述主圖像為多心動周期CT圖像時，則選取一個心動周期的圖像作為主圖像。
[0032]作為本發明的進一步改進，上述步驟D中根據二維輔助圖像顯示的畫面修復主圖像上對應的截面上的畫面為:參照二維輔助圖像上輪廓清晰的組織器官的幾何形狀，在主圖像中對應的組織器官周圍，將主圖像中組織器官外面的點的灰度降低，即得。
[0033]作為本發明的進一步改進，上述組織器官的幾何形狀為組織器官的幾何尺寸坐標。
[0034]上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神前提下，本領域普通工程技術人員對本發明技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明的權利要求書確定的保護范圍內。
【權利要求】
1.利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，其特征在于:其包括如下步驟: A、采集同一個病人的同一部位的多個數據圖像；將多個數據圖像保存為同樣的文件格式； B、從多個數據圖像中選擇一個三維圖像作為主圖像，其他圖像作為輔助圖像； C、分別對主圖像和輔助圖像中的每個三維圖像進行重建，將主圖像和輔助圖像中的每個三維圖像生成可視化視圖，輔助圖像中的二維圖像保留原始圖像； D、將主圖像上需要做圖像質量提高的區域標定出來，針對主圖像上需要做圖像質量提高的區域，從每個輔助圖像上對應的區域進行對比，如果輔助圖像是三維圖像，且輔助圖像上對應區域的圖像質量好于主圖像，則調整三維輔助圖像與三維主圖像之間的比例和方位，令其相互一致，然后再提取輔助圖像上對應區域的圖像至主圖像中覆蓋主圖像上需要做圖像質量提高的區域； 如果輔助圖像是二維圖像，且二維輔助圖像上對應區域的圖像質量好于主圖像上對應區域的圖像，則根據二維輔助圖像顯示的方位，調整轉動三維主圖像的方位，令三維主圖像的顯示畫面與二維輔助圖像顯示的畫面匹配對應，然后根據二維輔助圖像顯示的畫面修復主圖像上對應的截面上的畫面； E、將步驟D得到的修復主圖像加以合成，即得到高清醫療診斷圖像。
2.根據權利要求1所述的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，其特征在于:所述步驟A中的數據圖像為CT圖像和/或超聲圖像和/或冠脈造影和/或核磁共振圖像，將多個數據圖像保存為同樣的的文件格式為符合IS012052國際標準的DICOM文件； 所述步驟B中的所述主圖像為CT圖像或多個CT圖像中的其中一個；所述輔助圖像為多個CT圖像中的其他CT圖像、以及超聲圖像、冠脈造影圖像和/或核磁共振圖像； 所述步驟D中的主圖像上需要做圖像質量提高的區域為區域內各點灰度的梯度小于設定閾值的區域； 所述步驟D中的輔助圖像上對應區域的圖像質量好于主圖像的判斷方法為:計算輔助圖像上對應區域各點灰度的梯度，若灰度梯度大于設定閾值，則判斷輔助圖像上對應區域的圖像質量好于主圖像。
3.根據權利要求2所述的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，其特征在于:所述步驟A中在將多個數據圖像保存為同樣的文件格式前，按照CT、超聲、冠脈造影、核磁圖像進行圖像分類，分類后再用DICOM格式存儲到計算機中。
4.根據權利要求3所述的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，其特征在于:所述主圖像為多心動周期CT圖像時，則選取一個心動周期的圖像作為主圖像；所述設定閾值為50— 300之間的某一數值。
5.根據權利要求1至4中任何一項所述的利用多源人體器官圖像建立高清醫療診斷圖像的方法，其特征在于:所述步驟D中根據二維輔助圖像顯示的畫面修復主圖像上對應的截面上的畫面為:參照二維輔助圖像上輪廓清晰的組織器官的幾何形狀，在主圖像中對應的組織器官周圍，將主圖像中組織器官外面的點的灰度降低，即得。
【文檔編號】G06T7/00GK104408305SQ201410680746
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】程悅 申請人:北京欣方悅醫療科技有限公司