CN111553903A - 一种用于病灶区域图像的自适应度量方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于病灶区域图像的自适应度量方法和装置，并具体包含下述内容：获取结节病灶区域图像并显示；根据用户点击位置确定长径的端点A、B；根据端点A、B确定其中点位置C；根据中点位置C确定与长径垂直的短径，并确定短径两端点E、F；根据用户输入调整端点A、B、E、F中的任一个，并始终保持短径与长径垂直；实时确定由A、B、E、F限定的方形框、长径和短径各自的长度、长径和短径的平均值并显示。通过本发明，能够一键生成测量工具，并且可灵活测量病灶区域图像尺寸。

Description

一种用于病灶区域图像的自适应度量方法和装置

技术领域

本发明涉及医学影像领域，尤其涉及一种用于病灶区域图像的自适应度量方法和装置。

背景技术

目前，结节已经引起广泛关注，例如肺结节、甲状腺结节等等，医生一般通过医学影像手段观察患者结节的情况。由于随着时间的增长，患者的结节可能发生变化，例如，增大，减小，或者长出新的结节等。根据结节的大小可以判断患者的病情，以便制定合理的治疗方法。现有技术中，根据影像学的病灶测量标准，测量病灶最大层面的两条径线：最大长径和与之垂直的最长径。目前，主要通过医生根据患者的医学图像判断结节的大小，这需要耗费大量的时间，不仅效率低，且存在较大的主观性。现有技术文件CN108717700A提供了一种检测结节长短径长度的方法，其主要是采用结节分割模型，从感兴趣的三维坐标图像区域中获取结节区域，利用协方差矩阵分解或者椭球拟合来对结节区域进行测量来确定结点的长、短径长度。这种方法相对于人工标记的方法虽然高效些，但是需要对结节区域的像素集合进行矩阵变换、空间变换，数据处理量大，而且只能确定最终一个长径长度、短径长度，且容易因为数据的复杂变换而导致测量结果准确性不高。

在肺结节测量上，Fleischner协会推荐：小于10mm的结节采用长短径的平均值(能更准确的反映肿瘤的3D容积)，大于10mm的结节或结节团，应该记录长径和短径，因为长径可用于决定肺癌分级中的T因素，以及反映肿瘤治疗效果的指标。但是目前没有一种方式可以给出长短径的平均值而且，没有提出一种简洁、准确、快速地给出结节区域的长短径的方法。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的技术方案。因此，本发明的一个方面，提供了一种用于病灶区域图像的自适应度量方法，该方法包括：获取结节病灶区域图像并显示；根据用户点击位置确定长径的端点A、B；根据端点A、B确定其中点位置C；根据中点位置C确定与长径垂直的短径，并确定短径两端点E、F；根据用户输入调整端点A、B、E、F中的任一个，并始终保持短径与长径垂直；实时确定由A、B、E、F限定的方形框、长径和短径各自的长度、长径和短径的平均值并显示。

可选的，如果调整端点E为E’，则具体包括如下步骤:确定E在长径上的投影Ep；确定调整后的E’在直线AB上的投影E’p；计算Ep与E’p在二维坐标方向的差值；将F点的坐标减去该差值，以获取F’的坐标并定位F’点；连接F’与E’，则生成短径E’F’，所述短径E’F’与短径EF平行。

可选的，确定由A、B、E、F限定的方形框，具体包括：确定E在长径AB上的投影Ep；分别计算出Ep与A点的差值、Ep与B点的差值，并将E、F的二维坐标值分别减去、加上这2个差值，确定所述方形框的4个顶点。

可选的，在将B点调整到B’时，该方法包括如下步骤：基于用户输入，计算直线BA与B’A的旋转角度a，并将EA绕A旋转角度a，以获取E’；通过所述E’获取与所述长径B’A垂直的短径E’F’，所述E’F’的长度与EF的长度相同；根据用户输入调整端点E’、F’中的任一个，并保持短径始终与长径垂直；实时确定由A、B’、E’、F’限定的方形框、长径和短径各自的长度、长径和短径的平均值并显示。

可选的，在将端点E’调整为E”时，具体包括如下步骤:确定E’在长径B’A上的投影E’p；确定调整后的E”在直线B’A上的投影E”p；计算E’p与E”p在二维坐标方向的差值；将F’点的坐标减去该差值，以获取F”的坐标并定位F”点；连接F”与E”，则生成新短径E”F”，所述短径E”F”与短径E’F’平行。

本发明还提供一种用于病灶区域图像的自适应度量装置，该装置包括:图像区域获取模块，用于获取结节病灶区域图像并显示；长径端点确定模块，根据用户点击位置确定长径的端点A、B；短径确定模块，用于根据端点A、B确定其中点位置C，并根据中点位置C确定与长径垂直的短径，所述短径具有两端点E、F；

长短径调整模块，用于根据用户输入调整端点A、B、E、F中的任一个，并始终保持短径与长径垂直；量度模块，用于实时确定由A、B、E、F限定的方形框、长径和短径各自的长度、长径和短径的平均值并显示。

可选的，在调整端点E为E’时，所述长短径调整模块执行如下过程:确定E在长径上的投影Ep；确定调整后的E’在直线AB上的投影E’p；计算Ep与E’p在二维坐标方向的差值；将F点的坐标减去该差值，以获取F’的坐标并定位F’点；连接F’与E’，则生成短径E’F’，所述短径E’F’与短径EF平行。

可选的，所述量度模块执行下述过程：确定E在长径AB上的投影Ep；分别计算出Ep与A点的差值、Ep与B点的差值，并将E、F的二维坐标值分别减去、加上这2个差值，确定所述方形框的4个顶点。

可选的，在将B点调整到B’时，长短径调整模块执行如下过程:基于用户输入，计算直线BA与B’A的旋转角度a，并将EA绕A旋转角度a，以获取E’；通过所述E’获取与所述长径B’A垂直的短径E’F’，所述E’F’的长度与EF的长度相同；根据用户输入调整端点E’、F’中的任一个，并保持短径始终与长径垂直。

可选的，在将端点E’调整为E”时，长短径调整模块执行如下过程:确定E’在长径B’A上的投影E’p；确定调整后的E”在直线B’A上的投影E”p；计算E’p与E”p在二维坐标方向的差值；将F’点的坐标减去该差值，以获取F”的坐标并定位F”点；连接F”与E”，则生成新短径E”F”，所述短径E”F”与短径E’F’平行。

本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：能够一键生成十字测量工具，用户可灵活调整长径或者短径，本发明能够自动地始终保持长短径垂直，并能够实时显示外接最小矩形框，同时能够显示长径、短径长度及长短径的平均值，便于获取病灶区域图像的各种不同角度的尺寸。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述技术方案和其目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明提出的用于病灶区域图像的自适应度量方法的流程图；

图2示出了利用本发明提供的方法生成的初始十字测量工具界面图；

图3示出了对短径进行调整后的十字测量工具界面图；

图4示出了对长径进行调整后生成的十字测量工具界面图；

图5示出了对长径调整后进一步对短径进行调整后的十字测量工具界面图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明旨在提供一种用于病灶区域图像的自适应度量方法，能够对病灶区域图像，尤其是外形轮廓不规则的病灶区域图像进行测量，该方法可提供始终保持垂直的长径、短径，而且能够实时显示由长径、短径限定的包围住病灶区域图像的方形框。如图1所示，该方法具体包括：S1.获取结节病灶区域图像并显示；S2.根据用户点击位置确定长径的端点A、B；S3.根据端点A、B确定与长径垂直的短径，并确定短径两端点E、F；S4.根据用户输入调整端点A、B、E、F中的任一个，并始终保持短径与长径垂直；S5.实时确定由A、B、E、F限定的方形框、长径和短径各自的长度、长径和短径的平均值并显示。

通过本发明提供的方法，在按下鼠标左键并且拖动时，实时创建长径与短径。初始创建的长径由用户按下鼠标左键的位置以及拖动到的位置决定，短径自动生成，与长径垂直，且平分长径，其初始长度与长径相等，从而通过用户的一键操作，就可创建十字测量工具，如图2所示。

在十字测量工具创建完毕后，可随时调整长径和短径的端点。短径的2个端点可以单独调整位置，而不改变长径，而且短径始终保持和长径垂直，在调整的过程中，可实时显示短径、长径的长度，以及长径、短径限定的外接矩形框(方框)，在初始创建的十字测量工具上调整短径的端点，调整后的十字测量工具如图3所示。

如果调整端点E为E’，则具体包括如下步骤:确定E在长径上的投影Ep；确定调整后的E’在直线AB上的投影E’p；计算Ep与E’p在二维坐标方向的差值；将F点的坐标减去该差值，以获取F’的坐标并定位F’点；连接F’与E’，则生成短径E’F’，所述短径E’F’与短径EF平行。

确定由A、B、E、F限定的方形框，具体包括：确定E在长径AB上的投影Ep；分别计算出Ep与A点的差值、Ep与B点的差值，并将E、F的二维坐标值分别减去、加上这2个差值，确定所述方形框的4个顶点。

长径的2个端点可以分别调整摆放到任何位置，在长径调整时，短径跟随长径的调整而自动调整，而且短径始终与长径保持垂直。在调整的过程中，实时显示长径、短径的长度，以及外接矩形框。图4示出了对十字测量工具进行长径调整后的情况。

在将B点调整到B’时，该方法包括如下步骤：基于用户输入，计算直线BA与B’A的旋转角度a，并将EA绕A旋转角度a，以获取E’；通过所述E’获取与所述长径B’A垂直的短径E’F’，所述E’F’的长度与EF的长度相同；根据用户输入调整端点E’、F’中的任一个，并保持短径始终与长径垂直；实时确定由A、B’、E’、F’限定的方形框、长径和短径各自的长度、长径和短径的平均值并显示。

在调整长径后，如果调整短径，作为一种具体实施方式，在将端点E’调整为E”时，具体包括如下步骤:确定E’在长径B’A上的投影E’p；确定调整后的E”在直线B’A上的投影E”p；计算E’p与E”p在二维坐标方向的差值；将F’点的坐标减去该差值，以获取F”的坐标并定位F”点；连接F”与E”，则生成新短径E”F”，所述短径E”F”与短径E’F’平行。图5示出了在调整长径端点后，对短径端点进行调整的情况。

本发明还提供一种用于病灶区域图像的自适应度量装置，该装置包括:图像区域获取模块，用于获取结节病灶区域图像并显示；长径端点确定模块，根据用户点击位置确定长径的端点A、B；短径确定模块，用于根据端点A、B确定其中点位置C，并根据中点位置C确定与长径垂直的短径，所述短径具有两端点E、F；

长短径调整模块，用于根据用户输入调整端点A、B、E、F中的任一个，并始终保持短径与长径垂直；量度模块，用于实时确定由A、B、E、F限定的方形框、长径和短径各自的长度、长径和短径的平均值并显示。

作为一种具体实施方式，在调整端点E为E’时，所述长短径调整模块执行如下过程:确定E在长径上的投影Ep；确定调整后的E’在直线AB上的投影E’p；计算Ep与E’p在二维坐标方向的差值；将F点的坐标减去该差值，以获取F’的坐标并定位F’点；连接F’与E’，则生成短径E’F’，所述短径E’F’与短径EF平行。

在确定长径、短径的外接矩形框时，所述量度模块执行下述过程：确定E在长径AB上的投影Ep；

分别计算出Ep与A点的差值、Ep与B点的差值，并将E、F的二维坐标值分别减去、加上这2个差值，确定所述方形框的4个顶点。

在调整长径时，作为一种具体实施方式，在将B点调整到B’时，长短径调整模块执行如下过程:基于用户输入，计算直线BA与B’A的旋转角度a，并将EA绕A旋转角度a，以获取E’；

通过所述E’获取与所述长径B’A垂直的短径E’F’，所述E’F’的长度与EF的长度相同；根据用户输入调整端点E’、F’中的任一个，并保持短径始终与长径垂直。

在调整长径后，需要继续调整短径时，作为一种具体实施方式，在将端点E’调整为E”时，长短径调整模块执行如下过程:确定E’在长径B’A上的投影E’p；确定调整后的E”在直线B’A上的投影E”p；计算E’p与E”p在二维坐标方向的差值；将F’点的坐标减去该差值，以获取F”的坐标并定位F”点；连接F”与E”，则生成新短径E”F”，所述短径E”F”与短径E’F’平行。

本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：能够一键生成十字测量工具，用户可灵活调整长径或者短径，本发明能够自动地始终保持长短径垂直，并能够实时显示外接最小矩形框，同时能够显示长径、短径长度及长短径的平均值，便于获取病灶区域图像的各种不同角度的尺寸。

在此处所提供的说明书中，说明了一些具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

Claims (10)

1.一种用于病灶区域图像的自适应度量方法，其特征在于，该方法包括:获取结节病灶区域图像并显示；

根据用户点击位置确定长径的端点A、B；

根据端点A、B确定与长径垂直的短径，并确定短径两端点E、F；

根据用户输入调整端点A、B、E、F中的任一个，并始终保持短径与长径垂直；

实时确定由A、B、E、F限定的方形框、长径和短径各自的长度、长径和短径的平均值并显示。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，如果调整端点E为E’，则具体包括如下步骤:

确定E在长径上的投影Ep；

确定调整后的E’在直线AB上的投影E’p；

计算Ep与E’p在二维坐标方向的差值；

将F点的坐标减去该差值，以获取F’的坐标并定位F’点；

连接F’与E’，则生成短径E’F’，所述短径E’F’与短径EF平行。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，实时确定由A、B、E、F限定的方形框，具体包括：

确定E在长径AB上的投影Ep；

分别计算出Ep与A点的差值、Ep与B点的差值，并将E、F的二维坐标值分别减去、加上这2个差值，确定所述方形框的4个顶点。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在将B点调整到B’时，该方法包括如下步骤：

基于用户输入，计算直线BA与B’A的旋转角度a，并将EA绕A旋转角度a，以获取E’；

通过所述E’获取与所述长径B’A垂直的短径E’F’，所述E’F’的长度与EF的长度相同；

根据用户输入调整端点E’、F’中的任一个，并保持短径始终与长径垂直；实时确定由A、B’、E’、F’限定的方形框、长径和短径各自的长度、长径和短径的平均值并显示。

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，在将端点E’调整为E”时，具体包括如下步骤:

确定E’在长径B’A上的投影E’p；

确定调整后的E”在直线B’A上的投影E”p；

计算E’p与E”p在二维坐标方向的差值；

将F’点的坐标减去该差值，以获取F”的坐标并定位F”点；

连接F”与E”，则生成新短径E”F”，所述短径E”F”与短径E’F’平行。

6.一种用于病灶区域图像的自适应度量装置，其特征在于，该装置包括:图像区域获取模块，用于获取结节病灶区域图像并显示；

长径端点确定模块，根据用户点击位置确定长径的端点A、B；

短径确定模块，用于根据长径端点A、B确定与长径垂直的短径，所述短径具有两端点E、F；

长短径调整模块，用于根据用户输入调整端点A、B、E、F中的任一个，并始终保持短径与长径垂直；

量度模块，用于实时确定由A、B、E、F限定的方形框、长径和短径各自的长度、长径和短径的平均值并显示。

7.根据权利要求6所述的自适应度量装置，其特征在于，在调整端点E为E’时，所述长短径调整模块执行如下过程:

确定E在长径上的投影Ep；

确定调整后的E’在直线AB上的投影E’p；

计算Ep与E’p在二维坐标方向的差值；

将F点的坐标减去该差值，以获取F’的坐标并定位F’点；

连接F’与E’，则生成短径E’F’，所述短径E’F’与短径EF平行。

8.根据权利要求6所述的自适应度量装置，其特征在于，所述量度模块执行下述过程：

确定E在长径AB上的投影Ep；

分别计算出Ep与A点的差值、Ep与B点的差值，并将E、F的二维坐标值分别减去、加上这2个差值，确定所述方形框的4个顶点。

9.根据权利要求6所述的自适应度量装置，其特征在于，在将B点调整到B’时，长短径调整模块执行如下过程:

基于用户输入，计算直线BA与B’A的旋转角度a，并将EA绕A旋转角度a，以获取E’；

通过所述E’获取与所述长径B’A垂直的短径E’F’，所述E’F’的长度与EF的长度相同；

根据用户输入调整端点E’、F’中的任一个，并保持短径始终与长径垂直。

10.根据权利要求9所述的自适应度量装置，其特征在于，在将端点E’调整为E”时，长短径调整模块执行如下过程:

确定E’在长径B’A上的投影E’p；

确定调整后的E”在直线B’A上的投影E”p；

计算E’p与E”p在二维坐标方向的差值；

将F’点的坐标减去该差值，以获取F”的坐标并定位F”点；

连接F”与E”，则生成新短径E”F”，所述短径E”F”与短径E’F’平行。

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