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龙图腾网获悉中日友好医院(中日友好临床医学研究所);广东以色列理工学院申请的专利一种用于获得全肺图像的双4D-CT扫描时空拼接方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118948310B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411209333.5，技术领域涉及：A61B6/03；该发明授权一种用于获得全肺图像的双4D-CT扫描时空拼接方法是由徐妍妍;李程;钱弘涛设计研发完成，并于2024-08-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于获得全肺图像的双4D-CT扫描时空拼接方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于获得全肺图像的双4D‑CT扫描时空拼接方法，涉及医学图像识别技术领域。所述方法包括：获取时间序列的肺上部区域和肺下部区域两次4D‑CT扫描的容积包；对两次扫描的重叠区域进行空间上的相关性分析，以确定最佳的拼接层；根据确定的拼接层，对两次扫描结合时序数据进行分析，以确定拼接的偏移时间；根据确定的拼接层和偏移时间，对两次扫描的容积包中的图像进行拼接。本发明能够准确的定位出拼接的位置与扫描偏移的时间，从而更稳定合理的将两次独立的扫描数据合并为一个涵盖全肺视野的新的容积包，提供了一个相对更为便捷，鲁棒的方法来获取完整肺部4D‑CT图像信息。

本发明授权一种用于获得全肺图像的双4D-CT扫描时空拼接方法在权利要求书中公布了：1.一种用于获得全肺图像的双4D-CT扫描时空拼接方法，其特征在于，包括：步骤S101：获取时间序列的对肺上部区域和肺下部区域两次4D-CT扫描的容积包；步骤S102：对两次扫描的重叠区域进行空间上的相关性分析，以确定最佳的拼接层；步骤S103：根据确定的拼接层，对两次扫描结合时序数据进行分析，以确定拼接的偏移时间；步骤S104：根据确定的拼接层和偏移时间，对两次扫描的容积包中的图像进行拼接；其中，所述步骤S101之前包括：步骤S100：制定4D-CT分段扫描计划：获得模拟定位的CT扫描图像，以头脚方向制定两次4D-CT扫描计划S1和S2，S1为涵盖肺上部区域的扫描，S2为涵盖肺下部区域的扫描；所述步骤S102中，相关性分析采用多时刻空间尺度归一化互相关分析，其中：所述多时刻空间尺度归一化互相关分析为：从第一次扫描的图像中选择某一时间序号、重叠区域的扫描层的居中图像作为拼接基准层，将整个扫描时间范围内的第二次扫描的重叠区域的能够显示出完整肺部的扫描层的所有图像作为待分析层，对该拼接基准层和待分析层进行归一化互相关分析，将待分析层中相关度占比分数最高的作为该拼接基准层对应的最佳的拼接层；所述步骤S103中，分析采用时间尺度归一化互相关分析、上下肺部面积形变曲线分析、胸骨运动曲线分析、时间尺度结构性相似分析和或上下肺部体积形变曲线分析，其中：所述时间尺度归一化互相关分析为：首先在整个扫描时间范围内，遍历所述拼接基准层z1及其最佳的拼接层z2，对于每一个时间序号下的z1，按照归一化互相关值对不同时刻的z2进行排序，找到相关度最大的z2所在的时间序号，并计算与对应z1的时间序号差值，将其定义为延迟；之后对所有使用四分位距法排除离群值，对排除离群值后的计算平均值并四舍五入取整得到即所述偏移时间；所述上下肺部面积形变曲线分析为：首先对于两次扫描的容积包，分别在整个扫描时间范围内，获取深度为256的冠状面图像；对所有冠状面图像，进行对比度增强与二值化处理；继续对图像进行腐蚀和过滤，以消除肺区内小血管与气管的白色区域，填充图像中的细小空隙，对图像进行连通域标记，计算左右肺区在不同时刻上的面积大小；对双肺面积总和的变化进行归一化处理，以绘制在时间序列尺度上的形变曲线；最后根据该形变曲线使用最小二乘差算法计算上下肺部两条曲线的水平偏移得到即所述偏移时间；所述胸骨运动曲线分析为：首先对于两次扫描的容积包，分别在整个扫描时间范围内，获取宽度为256的矢状面图像；对所有矢状面图像，进行对比度增强与二值化处理；对图像进行腐蚀和过滤，以消除肺区内小血管与气管的白色区域，填充图像中的细小空隙；标记第一次扫描的矢状面图像中深度为310与第二次扫描的矢状面图像中深度为11的最外侧胸骨的像素点，并储存坐标位置在时间序列中的变化；之后绘制在时间序列上胸骨外侧的水平坐标的变化曲线；最后根据该变化曲线使用最小二乘差算法计算上下胸骨的运动曲线的水平偏移得到即所述偏移时间；所述时间尺度结构性相似分析为：首先对于两次扫描的容积包，分别选取重叠区域且能覆盖完整肺部截面的图像作为待分析的上下肺部的重叠体积Vs1、Vs2；在整个扫描时间范围内，遍历所有Vs1和Vs2，对于每一个时间序号下的Vs1，按照结构性相似值对不同时刻的Vs2进行排序，找到相似值最大的Vs2所在的时间序号，并计算与对应Vs1的时间序号差值，将其定义为偏移；之后对所有使用四分位距法排除离群值，对排除离群值后的计算平均值并四舍五入取整得到即所述偏移时间；所述上下肺部体积形变曲线分析为：首先对于两次扫描的容积包，分别在整个扫描时间范围内遍历，选择起始冠状面层，该起始冠状面层的深度，间隔一定深度，共对至少15个冠状面层进行分析，以覆盖完整的肺部体积；对所有冠状面图像，进行对比度增强与二值化处理，继续对图像进行腐蚀和过滤，以消除肺区内小血管与气管的白色区域，填充图像中的细小空隙，对图像进行连通域标记，计算左右肺区在不同时刻上的面积大小；将同一时刻下至少15层冠状面双肺面积之和定义为该时刻下的体积特征值，计算所有时间序列下的体积特征值；对双肺体积的变化进行归一化处理，以绘制在时间序列尺度上的形变曲线；最后根据该形变曲线使用最小二乘差算法计算两条曲线的水平偏移得到即所述偏移时间。

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