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龍圖騰網(wǎng)獲悉上海市第十人民醫(yī)院申請的專利三維肝膽管、肝動脈、門靜脈及肝靜脈圖像分割方法及系統(tǒng)獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN120107601B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510578197.5，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06V10/26；該發(fā)明授權(quán)三維肝膽管、肝動脈、門靜脈及肝靜脈圖像分割方法及系統(tǒng)是由孫偉;周迪設(shè)計研發(fā)完成，并于2025-05-07向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本三維肝膽管、肝動脈、門靜脈及肝靜脈圖像分割方法及系統(tǒng)在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及圖像分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維肝膽管、肝動脈、門靜脈及肝靜脈圖像分割方法及系統(tǒng)。該方法包括以下步驟：獲取肝臟區(qū)域的多期相醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)；對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域識別，提取肝膽管、肝動脈、門靜脈及肝靜脈區(qū)域；對肝膽管區(qū)域執(zhí)行結(jié)構(gòu)追蹤，得到肝膽管定位結(jié)果；對肝動脈區(qū)域進(jìn)行改進(jìn)型對比度提取，獲得肝動脈定位數(shù)據(jù)；對門靜脈區(qū)域進(jìn)行方向性分割分析，得到門靜脈定位結(jié)果；結(jié)合門靜脈方向?qū)Ω戊o脈區(qū)域進(jìn)行分支角度提取，得到肝靜脈定位數(shù)據(jù)；以肝動脈為參考結(jié)構(gòu)，對上述各血管結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈性配準(zhǔn)，生成統(tǒng)一坐標(biāo)下的配準(zhǔn)數(shù)據(jù)；基于配準(zhǔn)結(jié)果完成三維可視化。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多期圖像聯(lián)合分割與配準(zhǔn)，具備結(jié)構(gòu)識別完整性強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢。

本發(fā)明授權(quán)三維肝膽管、肝動脈、門靜脈及肝靜脈圖像分割方法及系統(tǒng)在權(quán)利要求書中公布了：1.一種三維肝膽管、肝動脈、門靜脈及肝靜脈圖像分割方法，其特征在于，包括以下步驟： 獲取肝臟區(qū)域的多期相醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)； 對多期相醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域識別，分別得到肝膽管區(qū)域數(shù)據(jù)、肝動脈區(qū)域數(shù)據(jù)、門靜脈區(qū)域數(shù)據(jù)以及肝靜脈區(qū)域數(shù)據(jù)； 對肝膽管區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)追蹤，得到肝膽管定位數(shù)據(jù)；對肝動脈區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行改進(jìn)型對比度提取，得到肝動脈定位數(shù)據(jù)；對門靜脈區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行方向性分割分析，得到門靜脈定位數(shù)據(jù)；對肝靜脈區(qū)域數(shù)據(jù)以及門靜脈定位數(shù)據(jù)進(jìn)行分支角度提取，得到肝靜脈定位數(shù)據(jù)； 根據(jù)肝膽管定位數(shù)據(jù)、肝動脈定位數(shù)據(jù)、門靜脈定位數(shù)據(jù)以及肝靜脈定位數(shù)據(jù)進(jìn)行彈性配準(zhǔn)，得到彈性配準(zhǔn)數(shù)據(jù)；根據(jù)彈性配準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行三維可視化作業(yè)； 所述結(jié)構(gòu)追蹤包括： 對肝膽管區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行空間引導(dǎo)域構(gòu)建，得到肝膽管空間引導(dǎo)域數(shù)據(jù)； 根據(jù)肝膽管空間引導(dǎo)域數(shù)據(jù)進(jìn)行局部方向一致性增強(qiáng)，得到肝膽管增強(qiáng)數(shù)據(jù)； 根據(jù)肝膽管增強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行路徑追蹤，得到肝膽管追蹤數(shù)據(jù)，其中路徑追蹤為基于信號強(qiáng)度、方向一致性與路徑鄰近度構(gòu)建代價函數(shù)，以執(zhí)行最小代價路徑追蹤； 對肝膽管追蹤數(shù)據(jù)進(jìn)行連通性優(yōu)化，得到肝膽管定位數(shù)據(jù)； 所述改進(jìn)型對比度提取包括： 對肝動脈區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行方向選擇增強(qiáng)核處理，得到第一肝動脈粗定位數(shù)據(jù)； 對肝動脈區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行邊緣敏感性調(diào)控，得到第二肝動脈粗定位數(shù)據(jù)； 根據(jù)第一肝動脈粗定位數(shù)據(jù)以及第二肝動脈粗定位數(shù)據(jù)進(jìn)行注意力感知增強(qiáng)，分別得到第一肝動脈加權(quán)定位數(shù)據(jù)以及第二肝動脈加權(quán)定位數(shù)據(jù)； 根據(jù)第一肝動脈加權(quán)定位數(shù)據(jù)以及第二肝動脈加權(quán)定位數(shù)據(jù)進(jìn)行置信度投票，得到肝動脈融合定位數(shù)據(jù)，并根據(jù)肝動脈融合定位數(shù)據(jù)進(jìn)行中心線提取，得到肝動脈定位數(shù)據(jù)； 所述方向性分割分析包括： 對門靜脈區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行主方向梯度圖計算，得到主方向梯度圖數(shù)據(jù)； 根據(jù)主方向梯度圖數(shù)據(jù)進(jìn)行方向引導(dǎo)分割，得到方向引導(dǎo)分割數(shù)據(jù)； 根據(jù)方向引導(dǎo)分割數(shù)據(jù)進(jìn)行分支合并以及斷裂修復(fù)，得到門靜脈定位數(shù)據(jù)； 其中多期相醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)包括動脈期CT圖像數(shù)據(jù)、門靜脈期CT圖像數(shù)據(jù)、平衡期CT圖像數(shù)據(jù)以及T2加權(quán)MRI圖像數(shù)據(jù)，所述對多期相醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域識別，分別得到肝膽管區(qū)域數(shù)據(jù)、肝動脈區(qū)域數(shù)據(jù)、門靜脈區(qū)域數(shù)據(jù)以及肝靜脈區(qū)域數(shù)據(jù)，包括： 對門靜脈期CT圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行肝臟區(qū)域粗分割，得到肝臟區(qū)域數(shù)據(jù)； 根據(jù)肝臟區(qū)域數(shù)據(jù)以及動脈期CT圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行肝動脈區(qū)域確定，得到肝動脈區(qū)域數(shù)據(jù)； 根據(jù)肝臟區(qū)域數(shù)據(jù)以及平衡期CT圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行肝靜脈區(qū)域識別，得到肝靜脈區(qū)域數(shù)據(jù)； 根據(jù)肝臟區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行方向性引導(dǎo)分割，得到門靜脈區(qū)域數(shù)據(jù)； 根據(jù)肝臟區(qū)域數(shù)據(jù)以及T2加權(quán)MRI圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行肝膽管區(qū)域識別，得到肝膽管區(qū)域數(shù)據(jù)； 所述根據(jù)肝臟區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行方向性引導(dǎo)分割，得到門靜脈區(qū)域數(shù)據(jù)，包括： 根據(jù)肝臟區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行體素灰度梯度提取，得到體素灰度梯度數(shù)據(jù)； 對體素灰度梯度數(shù)據(jù)進(jìn)行主方向聚類，得到主方向聚類數(shù)據(jù)； 根據(jù)主方向聚類數(shù)據(jù)進(jìn)行張量投票處理，得到血管走向場數(shù)據(jù)； 利用預(yù)設(shè)的方向引導(dǎo)分割網(wǎng)絡(luò)模型對血管走向場數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，得到門靜脈區(qū)域數(shù)據(jù)，其中方向引導(dǎo)分割網(wǎng)絡(luò)模型為通過改進(jìn)型SD-UNet進(jìn)行主干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，注意力圖或者引導(dǎo)流作為輸出頭進(jìn)行構(gòu)建得到； 其中預(yù)設(shè)的方向引導(dǎo)分割網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建步驟包括以下步驟： 獲取歷史血管走向場數(shù)據(jù)以及歷史標(biāo)注數(shù)據(jù)； 根據(jù)歷史血管走向場數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度夸張卷積并行處理，得到邊緣感知層數(shù)據(jù)； 對邊緣感知層數(shù)據(jù)進(jìn)行淺層邊緣層處理以及高層特征層處理，分別得到淺層邊緣層數(shù)據(jù)以及高層特征層數(shù)據(jù)，其中淺層邊緣層處理通過SobelLoG濾波器或邊緣通道卷積實(shí)現(xiàn)邊界響應(yīng)增強(qiáng)； 對淺層邊緣層數(shù)據(jù)以及高層特征層數(shù)據(jù)進(jìn)行殘差連接，得到解碼層數(shù)據(jù)； 利用歷史標(biāo)注數(shù)據(jù)對解碼層數(shù)據(jù)進(jìn)行血管方向網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，得到方向引導(dǎo)流數(shù)據(jù)，其中血管方向網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練通過利用方向一致性損失聯(lián)合Dice損失對卷積網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)督訓(xùn)練； 對方向引導(dǎo)流數(shù)據(jù)進(jìn)行方向引導(dǎo)輸出，得到方向引導(dǎo)分割網(wǎng)絡(luò)模型，其中方向引導(dǎo)輸出為通過與解碼層數(shù)據(jù)進(jìn)行卷積融合，并計算方向置信度，或者通過方向引導(dǎo)流數(shù)據(jù)進(jìn)行方向引導(dǎo)注意力圖計算，并對輸出結(jié)果進(jìn)行通道級調(diào)控。

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