结节配对方法、装置、设备及介质与流程

本技术涉及医学影像图像处理，尤其涉及一种结节配对方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、受环境、吸烟以及遗传等因素的影响，肺癌是我国死亡率和发病率最高的恶性肿瘤。根据医学数据显示，早期肺癌5年生存率显著高于中晚期肺癌，早发现、早诊断和治疗是改善肺癌的重要途径。因此肺结节的早期筛查变得尤为重要，其中胸部低剂量ct图像具有分层薄、视野清晰、干扰因素少等特点，是目前国际公认的有效手段。随着计算机人工智能的发展，计算机辅助诊断系统越来越多的应用到临床诊断中，这可以减轻医生工作负担、提高诊断准确率。因此利用深度学习等技术对胸部ct进行自动的肺结节检测变得尤为重要。

2、当前ai算法检测出来的结节多数是良性的，不需要进行处理，而需要医生重点关注的则是那些变化明显的疑似恶性结节。医生通过对疑似恶性结节进行随访，根据结节的变化进一步给出临床指导意见，能有效降低肺癌诊断的假阳性。观察特定结节在几年内的生长变化的基础为，定位该结节在不同ct影像上的位置。然而，由于患者平躺的位置不同、ct设备不同或患者肺部呼吸等多种原因都会导致ct影像之间存在较大差异，因此，不同ct影像上同一结节的位置有所差异。为便于分析结节的生长情况，将同一患者同一部位不同ct影像上的结节进行配对是极其重要的，然而，目前缺少一种能够准确实现结节配对的方法。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本技术的目的在于提供一种结节配对方法、装置、设备存储介质，旨在解决目前缺少一种能够准确实现结节配对的方法的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，第一方面，本技术实施例提供一种结节配对方法，包括：

3、获取第一ct影像和第二ct影像；其中，所述第一ct影像和所述第二ct影像是对同一检查者同一部位不同时间检查到的ct影像；

4、将所述第一ct影像作为基准模板，参照所述基准模板，采用刚性配准方法，对所述第二ct影像进行配准，得到第二ct影像的形变场；

5、对所述第一ct影像和所述第二ct影像进行结节检测，得到图像坐标系下各结节坐标和各结节直径；其中，所述结节坐标表示一个结节的中心点的坐标；

6、对所述图像坐标系下各结节坐标和各结节直径进行转换，得到世界坐标系下各结节坐标和各结节直径；

7、利用所述第二ct影像的形变场，对世界坐标系下所述第二ct影像各结节坐标进行转换，得到世界坐标系下各结节在所述基准模板空间下的坐标；

8、根据世界坐标系下，所述第一ct影像各结节坐标和各结节直径，以及所述第二ct影像各结节直径和各结节在所述基准模板空间下的坐标确定配对成功的结节。

9、进一步的，所述对所述图像坐标系下各结节坐标和各结节直径进行转换，得到世界坐标系下各结节坐标和各结节直径，包括：

10、根据公式x＝xp×spacingx+originx，y＝yp×spacingy+originy，z＝zp×spacingz+originz，dx＝dxp×spacingx，dy＝dyp×spacingy，dz＝dzp×spacingz对所述图像坐标系下各结节坐标和各结节直径进行转换，得到世界坐标系下各结节坐标和各结节直径；其中，(x,y,z)表示世界坐标系下结节坐标，(xp,yp,zp)表示图像坐标系下结节坐标，(originx,originy,originz)表示图像坐标系原点；(spacingx,spacingy,spacingz)表示ct影像上每个像素之间在世界坐标系中的实际距离；(dxp,dyp,dzp)表示图像坐标系下结节在xyz三个维度上的直径，(dx,dy,dz)表示世界坐标系下结节在xyz三个维度上的直径。

11、进一步的，所述根据世界坐标系下，所述第一ct影像各结节坐标和各结节直径，以及所述第二ct影像各结节直径和各结节在所述基准模板空间下的坐标确定配对成功的结节，包括：

12、根据世界坐标系下，所述第一ct影像各结节坐标和各结节直径，以及所述第二ct影像各结节直径和各结节在所述基准模板空间下的坐标计算第一ct影像各结节和第二ct影像各结节两两之间的距离；

13、对于所述第一ct影像中的每一结节，将所述第二ct影像中距离其最短且最短距离小于预设第一阈值的结节作为与其配对的待确定的结节；

14、对于所述第一ct影像中的每一结节，计算其与其配对的待确定的结节在x轴上的距离、y轴上距离以及z轴上的距离；

15、对于所述第一ct影像中的每一结节，若其与其配对的待确定的结节在x轴上的距离小于第二阈值，在y轴上的距离小于第三阈值，在z轴上的距离小于第四阈值，则将所述待确定的结节确定为与其配对的结节；其中，所述第二阈值根据其在x轴上的直径以及与其配对的待确定的结节在x轴上的直径确定，所述第三阈值根据其在y轴上的直径以及与其配对的待确定的结节在y轴上的直径确定，所述第四阈值根据其在z轴上的直径以及与其配对的待确定的结节在z轴上的直径确定。

16、进一步的，所述对于所述第一ct影像中的每一结节，若其与其配对的待确定的结节在x轴上的距离小于第二阈值，在y轴上的距离小于第三阈值，在z轴上的距离小于第四阈值，则将所述待确定的结节确定为与其配对的结节，包括：

17、将所述第一ct影像中的一个结节作为第一结节，将与所述第一结节配对的待确定的结节作为第二结节；

18、若所述第一结节和所述第二结节满足条件则将所述第二结节判定为与所述第一结节配对的结节；其中，(x1,y1,z1)为世界坐标系下第一结节坐标，为世界坐标系下第二结节在基准模板空间下的坐标，(dx1,dy1,dz1)为世界坐标系下第一结节在xyz三个维度上的直径，(dx2,dy2,dz2)世界坐标系下第二结节在xyz三个维度上的直径，θ为预设的值。

19、进一步的，所述θ等于1.5。

20、进一步的，所述ct影像为胸部ct影像，所述结节为肺结节。

21、第二方面，本发明实施例提供一种结节配对装置，包括：

22、获取模块，用于获取第一ct影像和第二ct影像；其中，所述第一ct影像和所述第二ct影像是对同一检查者同一部位不同时间检查到的ct影像；

23、配准模块，用于将所述第一ct影像作为基准模板，参照所述基准模板，采用刚性配准方法，对所述第二ct影像进行配准，得到第二ct影像的形变场；

24、结节检测模块，用于对所述第一ct影像和所述第二ct影像进行结节检测，得到图像坐标系下各结节坐标和各结节直径；其中，所述结节坐标表示一个结节的中心点的坐标；

25、第一转换模块，用于对所述图像坐标系下各结节坐标和各结节直径进行转换，得到世界坐标系下各结节坐标和各结节直径；

26、第二转换模块，用于利用所述第二ct影像的形变场，对世界坐标系下所述第二ct影像各结节坐标进行转换，得到世界坐标系下各结节在所述基准模板空间下的坐标；

27、结节配对确定模块，根据世界坐标系下，所述第一ct影像各结节坐标和各结节直径，以及所述第二ct影像各结节直径和各结节在所述基准模板空间下的坐标确定配对成功的结节。

28、进一步的，所述结节配对确定模块，包括：

29、第一计算单元，用于根据世界坐标系下，所述第一ct影像各结节坐标和各结节直径，以及所述第二ct影像各结节直径和各结节在所述基准模板空间下的坐标计算第一ct影像各结节和第二ct影像各结节两两之间的距离；

30、第一确定单元，用于对于所述第一ct影像中的每一结节，将所述第二ct影像中距离其最短且最短距离小于预设第一阈值的结节作为与其配对的待确定的结节；

31、第二计算单元，用于对于所述第一ct影像中的每一结节，计算其与其配对的待确定的结节在x轴上的距离、y轴上距离以及z轴上的距离；

32、第二确定单元，用于对于所述第一ct影像中的每一结节，若其与其配对的待确定的结节在x轴上的距离小于第二阈值，在y轴上的距离小于第三阈值，在z轴上的距离小于第四阈值，则将所述待确定的结节确定为与其配对的结节；其中，所述第二阈值根据其在x轴上的直径以及与其配对的待确定的结节在x轴上的直径确定，所述第三阈值根据其在y轴上的直径以及与其配对的待确定的结节在y轴上的直径确定，所述第四阈值根据其在z轴上的直径以及与其配对的待确定的结节在z轴上的直径确定。

33、第三方面，本技术实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述方法的步骤。

34、第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法的步骤。

35、本技术实施例提供的一种结节配对方法包括：获取第一ct影像和第二ct影像；其中，所述第一ct影像和所述第二ct影像是对同一检查者同一部位不同时间检查到的ct影像；将所述第一ct影像作为基准模板，参照所述基准模板，采用刚性配准方法，对所述第二ct影像进行配准，得到第二ct影像的形变场；对所述第一ct影像和所述第二ct影像进行结节检测，得到图像坐标系下各结节坐标和各结节直径；其中，所述结节坐标表示一个结节的中心点的坐标；对所述图像坐标系下各结节坐标和各结节直径进行转换，得到世界坐标系下各结节坐标和各结节直径；利用所述第二ct影像的形变场，对世界坐标系下所述第二ct影像各结节坐标进行转换，得到世界坐标系下各结节在所述基准模板空间下的坐标；根据世界坐标系下，所述第一ct影像各结节坐标和各结节直径，以及所述第二ct影像各结节直径和各结节在所述基准模板空间下的坐标确定配对成功的结节。本发明实施例提供的结节配对方法是一种全自动结节配对方法，配对结果有助于医生能够在不同ct影像上对同一结节进行快速定位，从而更好地分析结节的生长情况。另外，利用刚性配准方法，既保证了不丢失结节信息，还能将ct影像转换到同一空间模板，ct空间的对齐有助于结节配对，并保证配对的准确度。