本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像領(lǐng)域，尤其是涉及心臟灌注磁共振圖像的后處理方法。

背景技術(shù)：

近年來，心血管疾病的發(fā)病率和死亡率正逐年增加。全世界每年幾千萬人死于心血管疾病。心肌缺血是引發(fā)心血管疾病發(fā)病和死亡的最重要原因。心臟灌注磁共振成像被認(rèn)為是檢查缺血性心臟病的首選無創(chuàng)型檢查方法。根據(jù)心臟灌注磁共振圖像的基本原理，放射科醫(yī)生可以通過直接觀察左心室心肌部分的信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化情況進(jìn)行心肌缺血的臨床診斷。但是，在圖像獲取過程中，心臟運(yùn)動(dòng)、呼吸及病人位置移動(dòng)在心臟灌注磁共振圖像中產(chǎn)生的形變和運(yùn)動(dòng)偽影、快速時(shí)間采樣、及相對較低的圖像對比度，限制了直接進(jìn)行視覺診斷的可靠性和效率。

計(jì)算機(jī)輔助量化分析方案有助于提高放射科醫(yī)生基于四維心肌灌注磁共振圖像對心肌缺血診斷的可靠性和效率。在研究計(jì)算機(jī)輔助量化分析方案中，時(shí)間序列圖像的配準(zhǔn)和左心室心肌相關(guān)的心內(nèi)外膜分割是重要且具有挑戰(zhàn)性的工作，其結(jié)果將直接影響左心室心肌部分信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間變化曲線的相關(guān)分析和可視化結(jié)果，進(jìn)而影響心肌缺血診斷的準(zhǔn)確性和效率。

應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助量化分析方案首先要解決的是由心臟運(yùn)動(dòng)、呼吸及病人位置移動(dòng)在心肌灌注磁共振圖像中產(chǎn)生的形變。目前已有手動(dòng)、半自動(dòng)的方法對 心肌灌注磁共振圖像進(jìn)行形變校正。

經(jīng)過形變校正后，需要對心肌相關(guān)的心內(nèi)外膜進(jìn)行分割。在四維心肌灌注磁共振圖像成像過程中，為了能夠捕捉到造影劑首次流入心臟各個(gè)腔室的時(shí)刻，就要保證較高的時(shí)間采樣率，代價(jià)則是圖像的空間分辨率、信噪比和容積效應(yīng)，另外心肌周圍復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)(如：肺、氣管、胃等)，這些都增加了心肌相關(guān)的心內(nèi)外膜分割的難度。其中，手動(dòng)和需用戶輔助的半自動(dòng)檢測方法比較繁復(fù)、效率低、并且存在較大的觀察者之間和觀察者自身的差異。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種心臟灌注磁共振圖像的全自動(dòng)化量化分析方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是：一種心臟灌注磁共振圖像的處理方法，其特征在于包括以下步驟：

獲取包含左心室心肌的若干層切片的磁共振圖像I_NT，其中N表示在同一心跳周期中切片所在層的序號(hào)，T表示不同心跳周期的序號(hào)，N、T均為大于或等于1的整數(shù)；

從起始層開始，分別分割N層切片的磁共振圖像在T個(gè)心跳周期內(nèi)的心肌內(nèi)膜，獲得每一層切片對應(yīng)的磁共振圖像I_MT的參考圖像I_Mr；

以每層切片的磁共振圖像I_Mr中的參考圖像I_Mr為基準(zhǔn)，完成本層切片在T個(gè)心跳周期內(nèi)的磁共振圖像的配準(zhǔn)；以每層切片的磁共振圖像的心肌內(nèi)膜的分割結(jié)果為依據(jù)，完成相對應(yīng)層心肌外膜的分割；

計(jì)算左心室腔區(qū)域和心肌區(qū)域的平均灰度-時(shí)間曲線，并平滑處理；以心肌內(nèi)膜所界定的血池區(qū)域的質(zhì)心點(diǎn)和右心室邊界的中心點(diǎn)連線為基線，按照牛眼圖劃分方法，將心肌分塊。

優(yōu)選的，還包括在所述平均灰度-時(shí)間曲線上計(jì)算造影劑(藥物)開始流入左心室的心跳周期(序號(hào))，在所述平均灰度-時(shí)間曲線上計(jì)算造影劑(藥物)完全流出左心室的心跳周期(序號(hào))。

優(yōu)選的，所述心肌外膜分割包括下步驟：

計(jì)算每層切片在T個(gè)心跳周期內(nèi)的磁共振圖像I_MT的最大強(qiáng)度投影圖I_MIP(M)，

以當(dāng)前層圖像已分割的心肌內(nèi)膜所界定的血池區(qū)域質(zhì)心為中心，將當(dāng)前層參考圖像I_Mr和最大投影圖I_MIP(M)分別轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)圖像P_Mr和P_MIP(M)；

在極坐標(biāo)圖像P_Mr中，尋找右心室區(qū)域和禁區(qū)，在極坐標(biāo)圖像P_MIP(M)中應(yīng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃完成心肌外膜的分割，并將分割結(jié)果變換至直角坐標(biāo)系中；

優(yōu)選的，所述右心室區(qū)域和禁區(qū)通過以下方式設(shè)定：

對極坐標(biāo)圖像P_Mr進(jìn)行模糊C均值聚類；

若當(dāng)前層為起始層，在最亮的類中，選取除血池區(qū)域外最大的區(qū)域?yàn)橛倚氖覅^(qū)域；若當(dāng)前層不是起始層，則在最亮的類中，選取與前一層右心室區(qū)域重疊最大的區(qū)域?yàn)楫?dāng)前層的右心室區(qū)域；

將血池區(qū)域膨脹三個(gè)像素后的區(qū)域和最亮的類中除去血池和右心室外區(qū)域及其以下像素均設(shè)為禁區(qū)。

優(yōu)選的，所述聚類數(shù)目分別與當(dāng)前層在進(jìn)行心肌內(nèi)膜分割中尋找血池區(qū)域時(shí)采用的聚類數(shù)目相同。

優(yōu)選的，按照牛眼圖劃分方法，所述心臟的心尖層與中間層及心底層處的心肌被劃分為若干塊。

優(yōu)選的，所述心臟的心尖層處的心肌被劃分的塊數(shù)小于中間層及心底層處的心肌被劃分的塊數(shù)。

優(yōu)選的，根據(jù)心肌的每一塊計(jì)算平均灰度-時(shí)間曲線，平滑并基線校正， 根據(jù)曲線計(jì)算峰值、達(dá)峰時(shí)間和最大上升梯度；繪制參數(shù)牛眼圖。

優(yōu)選的，對配準(zhǔn)后圖像中心肌的每一個(gè)像素點(diǎn)計(jì)算灰度-時(shí)間曲線，平滑并基線校正，根據(jù)曲線計(jì)算峰值、達(dá)峰時(shí)間和最大上升梯度，在參考圖像中用顏色圖映射這些參數(shù)。

優(yōu)選的，將心肌平分成心肌內(nèi)圈和心肌外圈，對心肌內(nèi)圈和外圈分別分塊。

本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：本發(fā)明專利可自動(dòng)確定參考相位圖像、感興趣區(qū)域和左心室心肌相關(guān)的心內(nèi)膜，結(jié)合采用剛體和非剛體配準(zhǔn)方法實(shí)現(xiàn)四維心肌灌注磁共振圖像在時(shí)序上的全局和局部配準(zhǔn)，并采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃技術(shù)實(shí)現(xiàn)左心室心肌相關(guān)的心外膜的分割，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)左心室心肌部分信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間變化曲線的可視化及全自動(dòng)量化分析。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中獲取若干層切片在若干個(gè)心跳周期內(nèi)的心臟磁共振圖像的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中心臟灌注磁共振圖像分割過程所對應(yīng)圖像；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中心臟灌注磁共振圖像的配準(zhǔn)前、配準(zhǔn)后的圖像；

圖4為在參考圖像中進(jìn)行分塊后得到結(jié)果圖；

圖5為左心室腔區(qū)域和心肌區(qū)域的平均灰度-時(shí)間曲線；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中心臟灌注磁共振圖像的處理方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

一種心臟灌注磁共振圖像的處理方法，其包括以下主要步驟：

獲取包含左心室心肌的若干層切片的磁共振圖像I_NT，其中N表示在同一心 跳周期中切片所在層的序號(hào)，T表示不同心跳周期的序號(hào)，N、T均為大于或等于1的整數(shù)；

從起始層開始，分別分割N層切片的磁共振圖像在T個(gè)心跳周期內(nèi)的心肌內(nèi)膜，獲得每一層切片對應(yīng)的磁共振圖像I_MT的參考圖像I_Mr，其中M為大于或等于1，小于或等于N的整數(shù)；

以每層切片的磁共振圖像I_Mr中的參考圖像I_Mr為基準(zhǔn)，完成本層切片在T個(gè)心跳周期內(nèi)的磁共振圖像的配準(zhǔn)；以每層切片的磁共振圖像的心肌內(nèi)膜的分割結(jié)果為依據(jù)，完成相對應(yīng)層心肌外膜的分割；

計(jì)算左心室腔區(qū)域和心肌區(qū)域的平均灰度-時(shí)間曲線，并平滑處理；以心肌內(nèi)膜所界定的血池區(qū)域的質(zhì)心點(diǎn)和右心室邊界的中心點(diǎn)連線為基線，將心肌分塊。

本發(fā)明主要關(guān)注心臟灌注磁共振圖像的處理方法，即心臟灌注磁共振圖像全自動(dòng)量化分析方法，以下為主要步驟的具體說明。

【分割心肌內(nèi)膜】

一種心臟灌注磁共振圖像的心肌內(nèi)膜的分割方法，其包括以下步驟：

獲取包含左心室心肌的若干層切片的磁共振圖像I_NT，其中N表示在同一心跳周期中切片所在層的序號(hào)(數(shù))，T表示不同心跳周期的序號(hào)(數(shù))，N、T均為大于或等于1的整數(shù)；對N層切片中的每一相應(yīng)的層(M層)的切片的磁共振圖像I_MT進(jìn)行以下處理：

選定起始層(當(dāng)M＝1時(shí))切片在T個(gè)心跳周期內(nèi)的磁共振圖像I_1T，分割磁共振圖像I_1T中的心肌內(nèi)膜，確定第r個(gè)心跳周期所對應(yīng)的磁共振圖像為參考圖像I_1r以及感興趣區(qū)域ROI₁；其中，r為小于T的整數(shù)；

分別選定第二層至第N層切片在T個(gè)心跳周期內(nèi)的磁共振圖像I_MT，設(shè)定第 M層(當(dāng)前層)切片在T個(gè)心跳周期內(nèi)的磁共振圖像為I_MT，以第M-1層(其前一層)切片在T個(gè)心跳周期內(nèi)的磁共振圖像中選擇出的參考圖像I_(M-1)r的心跳周期的序號(hào)r，感興趣區(qū)域ROI_M-1為參考依據(jù)，分割第M層切片磁共振圖像I_MT中的心肌內(nèi)膜，獲得第M層切片I_MT磁共振圖像中的參考圖像I_Mr；其中，M的取值為大于1且小于等于N的整數(shù)；

以每層切片的磁共振圖像中的參考圖像為基準(zhǔn)，完成本層切片在T個(gè)心跳周期內(nèi)的磁共振圖像的配準(zhǔn)。

其中，所述磁共振圖像I_NT可通過以下方式獲得，首先，向被掃描對象注射示蹤劑(或其他藥物)，在對比劑到達(dá)心臟之前、之中、之后的時(shí)間，用磁共振成像設(shè)備獲得心臟不同部位的切片(slice)的磁共振圖像。本實(shí)施例中，沿心臟的長軸方向(大致為上下方向)，獲得6個(gè)不同層面的切片圖像，即N的取值為6，但是，可根據(jù)具體的需求，對N取不同的值，例如N的值也可以為4、8、10等。另外，需要在不同個(gè)連續(xù)的心跳周期T或心臟時(shí)相(phase)獲得每一層面的切片磁共振圖形，T的取值范圍為40-60，假定每個(gè)心跳周期的時(shí)間為Δt，則完成磁共振掃描所需的總時(shí)間大約為Δt*T。在每個(gè)心跳周期內(nèi)，需要完成一次N個(gè)層面的切片的磁共振圖像，因此，一共需要有N*T幅磁共振圖像。

其中，起始層切片位于左心室中間層以下，特別的所述起始層切片優(yōu)選為心底層，此處由心肌內(nèi)膜所界定(包圍)的血池(blood pool)最大。

其中，分割起始層(定義M＝1時(shí)的層為起始層)切片在不同心跳周期的磁共振圖像I_1T中的心肌內(nèi)膜，包括以下步驟：

a)從心跳周期總數(shù)的1/4(T/4)處開始到2/3(2*T/3)處結(jié)束，以每間隔2個(gè)心跳周期所對應(yīng)的磁共振圖像I_1T被選定為候選圖像，并以候選圖像中心確 定初始感興趣區(qū)域ROI₁’(參圖2a)，在初始感興趣區(qū)域ROI₁’中做模糊C均值聚類；優(yōu)選的，所述初始感興趣區(qū)域ROI₀的形狀為正方形，所述初始感興趣區(qū)域ROI₀邊長為111像素，設(shè)定聚類數(shù)目為2。

b)在每一個(gè)候選圖像對應(yīng)的初始感興趣區(qū)域ROI₁’的聚類二值圖中選取圓度最大的區(qū)域，此區(qū)域被定義為候選圖像的心肌內(nèi)膜(參圖2c)所界定的血池區(qū)域；圓度的定義為(周長*周長)/(4*PI*面積)；

c)根據(jù)所有血池區(qū)域的質(zhì)心點(diǎn)位置、平均灰度和圓度，選擇出起始層切片的磁共振圖像的血池區(qū)域(參圖2b)；其中，所述質(zhì)心點(diǎn)位置越遠(yuǎn)，平均灰度越大且圓度越大的區(qū)域?yàn)槠鹗紝友貐^(qū)域的概率越大，且以該血池區(qū)域所在的圖像作為參考圖像；

d)對血池區(qū)域求凸包并平滑，其中心點(diǎn)和長軸可用于設(shè)置最終的感興趣區(qū)域ROI₁的位置和大小。

進(jìn)一步的，分割第二層至第N層切片在T個(gè)心跳周期內(nèi)的磁共振圖像I_MT中的心肌內(nèi)膜，包括以下步驟：

a)從獲取第M層切片(當(dāng)前層)的磁共振圖像所需的心跳周期總數(shù)的1/4處(T/4)開始到第M-1(上一層)層切片磁共振圖像中的參考圖像對應(yīng)的心跳周期總數(shù)(序數(shù))加3處結(jié)束，每間隔2個(gè)心跳周期所對應(yīng)的磁共振圖像被選定為第M層切片的候選圖像，第M層切片的候選圖像分別以第M-1層切片所對應(yīng)的參考圖像的心肌內(nèi)膜所界定的血池的中心和長軸加若干個(gè)像素作為第M層切片所對應(yīng)的候選圖像的心肌內(nèi)膜所界定的血池的初始感興趣區(qū)域ROI_M’的中心和邊長，在初始感興趣區(qū)域中做模糊C均值聚類，目前設(shè)定聚類數(shù)目為2類；所述像素?cái)?shù)為5個(gè)至20個(gè)，優(yōu)選為10個(gè)。

b)在每一個(gè)第M層切片的候選圖像的聚類二值圖中選取與第M-1層切片的 參考圖像的血池重合度最大、且長軸小于第M-1層切片的參考圖像的血池長軸的1.1倍的區(qū)域被定義為相對應(yīng)的候選圖像血池區(qū)域；如果沒找到相對應(yīng)的候選圖像的血池，聚類數(shù)目加1，繼續(xù)做模糊聚類，直到出現(xiàn)合適的候選圖像血池區(qū)域；

c)根據(jù)所有第M層切片的候選圖像的血池區(qū)域的質(zhì)心點(diǎn)位置、平均灰度和圓度，即質(zhì)心點(diǎn)位置越遠(yuǎn)，平均灰度越大且圓度越大的區(qū)域?yàn)檠貐^(qū)域的概率越大，選擇出第M層切片的候選圖像的血池區(qū)域，且該候選圖像為第M層切片的參考圖像I_Mr。

d)對第M層切片的候選圖像血池區(qū)域求凸包并平滑，其中心點(diǎn)和長軸可用于設(shè)置最終感興趣區(qū)域的位置和大小，具體為以血池區(qū)域質(zhì)心為中心點(diǎn)，血池長軸加上2*心肌厚度為感興趣區(qū)域的邊長，可選的，心肌厚度范圍為6-20mm。

【時(shí)序圖像配準(zhǔn)】

進(jìn)一步的，以每層切片的磁共振圖像中的參考圖像I_Mr為基準(zhǔn)，完成本層切片在T個(gè)心跳周期內(nèi)的磁共振圖像的配準(zhǔn)。其中M為大于或等于1，小于或等于N的整數(shù)。

對于每層切片的磁共振圖像的配準(zhǔn)包括以本層中的參考圖像為基準(zhǔn)，采用剛體配準(zhǔn)和非剛體配準(zhǔn)，當(dāng)剛體配準(zhǔn)沒有取得較好效果時(shí)，進(jìn)一步采用非剛體配準(zhǔn)。

所述剛體配準(zhǔn)包括：從第M層(當(dāng)前層)切片的參考圖像I_Mr向兩端各心跳周期的磁共振圖像配準(zhǔn)；即以第t個(gè)心跳周期所對應(yīng)的參考圖像I_Mr分別向心跳周期序號(hào)數(shù)遞減和心跳周期序號(hào)數(shù)遞增所對應(yīng)的同一層切片的磁共振圖像配準(zhǔn)。

具體的，將第M層切片在第t個(gè)心跳周期的磁共振圖像I_Mt進(jìn)行形變，使得 形變圖像I_Mt’與參考圖像I_Mr及第t-1個(gè)(前一個(gè))心跳周期配準(zhǔn)后的磁共振圖像I_M(t-1)‘的相似度之和達(dá)到最大，此時(shí)t＞r；或者使得形變圖像I_Mt’與參考圖像I_Mr及第t+1個(gè)(后一個(gè))心跳周期配準(zhǔn)后的磁共振圖像I_M(t+1)’的相似度之和達(dá)到最大，此時(shí)t＜r。

其中，相似度準(zhǔn)則為sobel梯度的幅值和角度信息，采用的優(yōu)化方法為下降單純型法。

其中，剛體配準(zhǔn)分兩步進(jìn)行形變，針對第t個(gè)心跳周期的磁共振圖像I_Mt，第一步為大尺度(具體為13像素)形變(平移+縮放)，第二步為小尺度(具體為3像素)形變(平移+縮放+旋轉(zhuǎn))。

進(jìn)一步的，包括判斷第t個(gè)心跳周期的磁共振圖像I_Mt經(jīng)過剛體配準(zhǔn)后得到的磁共振圖像I_Mt’是否需要非剛體配準(zhǔn)。

進(jìn)一步的，經(jīng)過剛體配準(zhǔn)后獲得的第t個(gè)心跳周期的磁共振圖像I_Mt’與參考圖像I_Nr的相似度變量(s_ref)，與其第t-1個(gè)(前一個(gè))或第t+1個(gè)(后一個(gè))心跳周期形變后的磁共振圖像I_N(t-1)’的相似度變量(s_pre)，若兩變量(s_ref、s_pre)的一階導(dǎo)的平均值＞0.03；則該經(jīng)過剛體配準(zhǔn)后得到的磁共振圖像I_Mt’還需要進(jìn)行非剛體配準(zhǔn)。

從第M層(當(dāng)前層)切片的參考圖像I_Mr向兩端同一層切片在各心跳周期的磁共振圖像配準(zhǔn)。

利用demons非剛體配準(zhǔn)方法對當(dāng)前圖像進(jìn)行形變，與其相應(yīng)的偽真實(shí)圖像進(jìn)行配準(zhǔn)。相似度準(zhǔn)則為sobel梯度的幅值和角度信息。

若當(dāng)前圖像為參考圖像I_Mr前、后一個(gè)心跳周期的圖像I_M(r-1)、I_M(r+1)，則當(dāng)前圖像對應(yīng)的偽真實(shí)圖像P_M(r-1)、P_M(r+1)為參考圖像I_Mr，否則，當(dāng)前磁共振圖像I_Mt的偽真實(shí)圖像P_Mt為第t-1個(gè)(前一個(gè))心跳周期的磁共振圖像的形變圖 像I_M(t-1)’(*0.3)與第t-1個(gè)(前一個(gè))心跳周期的偽真實(shí)圖像P_M(t-1)(*0.7)的加權(quán)平均，此時(shí)t＞r?；蛘撸?dāng)前磁共振圖像I_Mt的偽真實(shí)圖像為第t+1個(gè)(后一個(gè))心跳周期的磁共振圖像的形變圖像I_M(t+1)’(*0.3)與第t+1個(gè)(后一個(gè))心跳周期的偽真實(shí)圖像P_M(t+1)(*0.7)的加權(quán)平均，此時(shí)t＜r。

【分割心肌外膜】

從起始層開始分割所有層參考相位圖像的心肌外膜。

(1)計(jì)算當(dāng)前層切片(即對應(yīng)的每一層切片，從起始層切片開始)在T個(gè)心跳周期內(nèi)(時(shí)間方向)的磁共振圖像I_MT的最大強(qiáng)度投影圖I_MIP(M)(參圖2d)；

(2)以當(dāng)前層圖像已分割的血池區(qū)域質(zhì)心為中心，將當(dāng)前層參考圖像I_Mr和最大投影圖I_MIP(M)分別轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)圖像P_Mr和P_MIP(M)(參圖2e)；

(3)在極坐標(biāo)圖像P_Mr中，尋找右心室區(qū)域和禁區(qū)。

a)對極坐標(biāo)圖像P_Mr進(jìn)行模糊C均值聚類，聚類數(shù)目分別與當(dāng)前層(第M層)在進(jìn)行心肌內(nèi)膜分割中尋找血池區(qū)域時(shí)采用的聚類數(shù)目相同；

b)如果當(dāng)前層(M＝1時(shí))為起始層，在最亮的類中，選取除血池區(qū)域外最大的區(qū)域?yàn)橛倚氖覅^(qū)域；若當(dāng)前層不是起始層，則在最亮的類中，選取與前一層右心室區(qū)域重疊最大的區(qū)域?yàn)楫?dāng)前層的右心室區(qū)域。

c)將血池區(qū)域膨脹三個(gè)像素后的區(qū)域和最亮的類中除去血池和右心室外區(qū)域及其以下像素均設(shè)為禁區(qū)。

(4)在最大投影圖的極坐標(biāo)圖像P_MIP(M)中，在禁區(qū)的限制下，采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃尋找心肌外膜(參圖2f)最優(yōu)路徑；

在動(dòng)態(tài)規(guī)劃中，射線掃描方法順序獲得的射線(二維轉(zhuǎn)換圖像的每一列)被認(rèn)為是階段，射線上的點(diǎn)(二維轉(zhuǎn)換圖像每一列上的點(diǎn))被認(rèn)為是階段上的候選點(diǎn)，從第一階段到最后階段(二維轉(zhuǎn)換圖像的第一列到最后一列)具有最小累 積局部能量的路徑被認(rèn)為是最優(yōu)路徑，即心肌外膜。內(nèi)部能量和外部能量共同決定了局部能量，其中內(nèi)部能量決定了最優(yōu)路徑的平滑性，而外部能量決定了最優(yōu)路徑位于梯度大的位置。在具體實(shí)施過程中：內(nèi)部能量為相鄰候選邊界點(diǎn)的跳動(dòng)距離。外部能量為極坐標(biāo)圖像P_MIP(M)在列方向上的梯度值，右心室所在列的梯度計(jì)算方向與其它列的梯度的計(jì)算方向相反，禁區(qū)內(nèi)的像素點(diǎn)外部能量設(shè)為無窮大。

(5)將最優(yōu)路徑逆轉(zhuǎn)換到直角坐標(biāo)系中并進(jìn)行平滑處理。

【灌注分析】

對每層切片在T個(gè)心跳周期內(nèi)的磁共振圖像I_MT：

(1)計(jì)算左心室腔區(qū)域(參圖4血池區(qū)域中心附件小范圍的圓形區(qū)域)和心肌區(qū)域的平均灰度-時(shí)間曲線(參圖5)，并平滑；在左心室腔區(qū)域的平均灰度-時(shí)間曲線上計(jì)算起始相位造影劑(藥物)開始流入左心室的心跳周期(第一個(gè)上升拐點(diǎn))，在心肌區(qū)域的平均灰度-時(shí)間曲線上計(jì)算造影劑(藥物)最后流出左心室的心跳周期(心肌灰度峰值所在心跳周期的序數(shù)加10個(gè)心跳周期)；

(2)以血池區(qū)域的質(zhì)心點(diǎn)和右心室邊界的中心點(diǎn)連線為基線，按照牛眼圖劃分方法，將心肌分塊；心尖層分4塊，中間層和心底層分6塊；并在參考圖像中畫出輻條顯示分塊結(jié)果(參圖4)；

(3)基于分塊結(jié)果可以進(jìn)行分塊分析。對心肌的每一塊計(jì)算平均灰度-時(shí)間曲線，平滑并基線校正，根據(jù)曲線計(jì)算峰值、達(dá)峰時(shí)間和最大上升梯度；繪制參數(shù)牛眼圖。

(4)局部像素點(diǎn)分析。對心肌的每一個(gè)像素點(diǎn)計(jì)算灰度-時(shí)間曲線，平滑并基線校正，根據(jù)曲線計(jì)算峰值、達(dá)峰時(shí)間和最大上升梯度，在參考圖像中用顏色圖映射這些參數(shù)。

本發(fā)明專利提出方法步驟中涉及到的參數(shù)根據(jù)實(shí)際醫(yī)學(xué)圖像特點(diǎn)可以進(jìn)行任意設(shè)置；

本發(fā)明專利中剛體配準(zhǔn)和非剛體配準(zhǔn)采用的相似性測度可以進(jìn)行變化，如應(yīng)用互信息；

本發(fā)明專利中動(dòng)態(tài)規(guī)劃技術(shù)相關(guān)的局部能量定義可以根據(jù)圖像的灰度、梯度和形狀等；

本發(fā)明專利中心肌部分信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間變化曲線量化分析相關(guān)參數(shù)不限于已提供的，如可將心肌平分成內(nèi)外兩圈，心肌內(nèi)圈和心肌外圈?？蓪π募?nèi)圈和外圈分別分塊分析。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。