申请/专利权人：大连医科大学附属第二医院;大连理工大学

申请日：2021-10-12

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN113936100B

主分类号：G06T17/00

分类号：G06T17/00;G06T11/00;G06T7/13;G06T7/00;G06T5/30;G06V10/762;G06V10/28;G06V10/25;A61B5/00;A61B5/055;A61B6/50;A61B6/03

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2022.02.01#实质审查的生效;2022.01.14#公开

摘要：本发明公开了一种人体膝关节十字交叉韧带止点提取与重建方法，包括：输入人体膝关节核磁共振图像，获取主轴、股骨与胫骨；通过人体膝关节特征获取包含人体膝关节十字交叉韧带的感兴趣区域；基于K‑Means技术获取伪彩图和与软组织断开连接的韧带二值图像；基于最小二乘法和角度线原理精准定位人体膝关节十字交叉韧带；基于区域生长技术获取人体膝关节十字交叉韧带的粗轮廓；基于主动轮廓模型技术获取人体膝关节十字交叉韧带的精准轮廓；基于改进的ICP算法获取核磁共振图像相应的CT图像；基于MATLAB二维配准方法获取配准结果；分别对止点图像和CT图像进行三维重建从而获得人体膝关节十字交叉韧带止点提取与重建结果。

主权项：1.一种人体膝关节十字交叉韧带止点提取与重建方法，其特征在于包括：获取人体膝关节核磁共振图像、对图像进行预处理得到主轴，通过主轴获取股骨和胫骨的二值图像；读取股骨和胫骨二值图像的特征点，获得包含人体膝关节十字交叉韧带的感兴趣区域，从而得到粗定位韧带；利用K-Means算法将感兴趣区域生成伪彩图，提取伪彩图中韧带区域并进行二值化处理，利用腐蚀操作将韧带与其他软组织断开获得与其他软组织断开的韧带图像；采用最小二乘法和角度线原理对股骨和胫骨的二值图像中的股骨髁间窝上的点进行拟合旋转处理获得前交叉韧带角度线；基于角度线原理采用与水平方向呈不同的角度值对韧带图像进行遍历，获得后交叉韧带角度线；以股骨最右侧点为起始点向下遍历搜索、以遇到的第一个韧带点为种子点，利用区域生长技术获取前交叉韧带的粗轮廓；以后交叉韧带的两个角度线的交点为起始点，向上或向下遍历搜索以遇到的第一个韧带点为种子点，利用区域生长技术获取后交叉韧带的粗轮廓，从而得到十字交叉韧带的粗轮廓；以十字交叉韧带的粗轮廓作为初始轮廓，使用主动轮廓模型进行迭代，在初始轮廓受到内力和外力的作用下变形，外部能量吸引活动轮廓朝韧带边缘运动，内部能量保持活动轮廓的光滑性和拓扑性，当能量函数达到最小时，活动轮廓收敛到韧带边缘，从而获取十字交叉韧带的精准轮廓；提取十字交叉韧带的精准轮廓与核磁共振中股骨与胫骨的轮廓线的交点，将该交点作为十字交叉韧带的止点；基于改进的ICP算法分别计算股骨和胫骨CT图像与核磁共振图像之间的轮廓距离，选取距离和最小的CT图像作为该核磁共振图像对应的CT图像；将核磁共振图像得到的股骨、胫骨图像分别与CT得到的股骨、胫骨图像进行配准，将十字交叉韧带的止点通过配准获得该止点在CT图像中的相应位置从而获取止点图像；分别对止点图像和CT图像采用面绘制的方法进行三维重建从而获得人体膝关节十字交叉韧带止点提取与重建结果。

全文数据：

权利要求：

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