醫(yī)學(xué)圖像處理裝置和方法以及醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種醫(yī)學(xué)圖像處理裝置和方法 以及醫(yī)學(xué)成像設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 在醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域，從醫(yī)學(xué)圖像中檢測(cè)出目標(biāo)對(duì)象是一種常見的應(yīng)用。例如，從 人體的一系列矢狀面圖中確定脊柱所在的矢狀面圖（也稱中矢面圖）以及從所確定的矢狀 面圖中檢測(cè)椎間盤具有重要的臨床意義。所檢測(cè)出的椎間盤的信息如位置和方向等可以用 于指導(dǎo)隨后在更高質(zhì)量圖像中進(jìn)行的脊柱掃描。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本 理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的 關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概 念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0004] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種醫(yī)學(xué)圖像處理裝置和方法以及醫(yī)學(xué)成像設(shè)備，以便 能夠更準(zhǔn)確地獲得穿過脊柱的中矢面上的矢狀面圖，從而有助于提高后續(xù)處理如椎間盤檢 測(cè)的準(zhǔn)確度。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種醫(yī)學(xué)圖像處理裝置，包括：設(shè)置單元，設(shè)置針 對(duì)被檢測(cè)體進(jìn)行掃描而獲得的醫(yī)學(xué)圖像的多個(gè)矢狀面圖中的每個(gè)矢狀面圖的R0I ;計(jì)算單 元，計(jì)算基于R0I中各塊的涉及像素值轉(zhuǎn)變的雙極性特征以及各塊間的相似性特征的評(píng)價(jià) 指標(biāo)；以及識(shí)別單元，用于根據(jù)計(jì)算單元的計(jì)算結(jié)果選擇R0I，并將所選擇的R0I所在的矢 狀面圖識(shí)別為穿過脊柱的中矢面的目標(biāo)矢狀面圖。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種醫(yī)學(xué)圖像處理方法，包括：設(shè)置針對(duì)被檢測(cè)體 進(jìn)行掃描而獲得的醫(yī)學(xué)圖像的多個(gè)矢狀面圖中的每個(gè)矢狀面圖的R0I ;計(jì)算基于R0I中各 塊的涉及像素值轉(zhuǎn)變的雙極性特征以及各塊間的相似性特征的評(píng)價(jià)指標(biāo)；根據(jù)所計(jì)算的計(jì) 算結(jié)果選擇R0I ;以及將所選擇的R0I所在的矢狀面圖識(shí)別為穿過脊柱的中矢面的目標(biāo)矢 狀面圖。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備，包括根據(jù)本發(fā)明的上述方面 的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置。
[0008] 另外，本發(fā)明的另一方面還提供了用于實(shí)現(xiàn)上述醫(yī)學(xué)圖像處理方法的計(jì)算機(jī)程 序。
[0009] 此外，本發(fā)明的另一方面還提供了至少非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)形式的計(jì)算機(jī)程序 產(chǎn)品，其上記錄有用于實(shí)現(xiàn)上述醫(yī)學(xué)圖像處理方法的計(jì)算機(jī)程序代碼。
[0010] 在本發(fā)明的方法、裝置和設(shè)備中，計(jì)算基于被檢測(cè)體感興趣區(qū)域的雙極性特征和 相似性特征的評(píng)價(jià)指標(biāo)，并基于該評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇被檢測(cè)體感興趣區(qū)域所在的一個(gè)矢狀面圖 作為目標(biāo)矢狀面圖。由于考慮了脊柱的椎間盤特有的圖像特征，因此能夠更準(zhǔn)確地獲得中 矢面上的矢狀面圖，從而有助于后續(xù)處理如椎間盤檢測(cè)。
【附圖說明】
[0011] 本發(fā)明可以通過參考下文中結(jié)合附圖所給出的描述而得到更好的理解，其中在所 有附圖中使用了相同或相似的附圖標(biāo)記來表示相同或者相似的部件。所述附圖連同下面的 詳細(xì)說明一起包含在本說明書中并且形成本說明書的一部分，而且用來進(jìn)一步舉例說明本 發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例和解釋本發(fā)明的原理和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中：
[0012] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置的示意性框圖；
[0013] 圖2示出圖1所示的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置的示意性工作流程圖；
[0014] 圖3a_3b示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雙極性特征的應(yīng)用原理的示意圖；
[0015] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算單元的示意性框圖；
[0016] 圖5示出圖4所示的計(jì)算單元的示意性工作流程圖；
[0017] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的計(jì)算單元的示意性框圖；
[0018] 圖7a_7c示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的脊柱的水平投影的分布示意圖；
[0019] 圖8示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置的示意性框圖；
[0020] 圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的假目標(biāo)識(shí)別單元的示意性框圖；
[0021] 圖10示出圖9所示的假目標(biāo)識(shí)別單元的示意性工作流程圖；
[0022] 圖11示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的設(shè)置單元的示意性框圖；
[0023] 圖12示出圖11所示的設(shè)置單元的示意性工作流程圖；
[0024] 圖13示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置的示意性框圖；
[0025] 圖14示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的后處理單元的示意性框圖；
[0026] 圖15示出圖14所示的后處理單元的示意性工作流程圖；
[0027] 圖16示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置的示意性框圖；
[0028] 圖17示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的損傷識(shí)別單元的示意性框圖；
[0029] 圖18示出圖17所示的損傷識(shí)別單元的示意性工作流程圖；
[0030] 圖19示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置的示意性框圖；
[0031] 圖20示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的假椎間盤識(shí)別單元的示意性框圖；
[0032] 圖21示出圖20所示的假椎間盤識(shí)別單元的示意性工作流程圖；
[0033] 圖22示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的示意性框圖；以及
[0034] 圖23示出可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例/示例的計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)的示例性框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面將參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中 描述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。 應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已 知的部件和處理的表示和描述。
[0036] 如前文所述，從人體的一系列矢狀面圖中確定脊柱所在的矢狀面圖以及從所確 定的矢狀面圖中檢測(cè)椎間盤具有重要的臨床意義。在解剖學(xué)意義上，矢狀面（sagittal plane)是沿前后方向?qū)⑷梭w分為左右兩部分的斷面。其中，沿前后方向?qū)⑷梭w分為對(duì)等的 左右兩部分的斷面被稱為正中矢狀面，或簡(jiǎn)稱中矢面。中矢面一般通過脊柱等重要組織，而 一般的矢狀面不通過脊柱，只是與中矢面平行地穿過人體的斷面。相應(yīng)地，沿前后方向?qū)θ?體進(jìn)行掃描所獲得的圖像稱為矢狀面圖，其中與中矢面對(duì)應(yīng)的圖像在本文中也稱為中矢面 圖。上述掃描可以是利用現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備對(duì)人體進(jìn)行的掃描，如磁共振掃描等。
[0037] 為了檢測(cè)椎間盤，首先要在對(duì)人體進(jìn)行掃描而獲得的多個(gè)矢狀面圖中找到穿過脊 柱的中矢面的矢狀面圖，即中矢面圖。中矢面圖找得越準(zhǔn)確，在其上進(jìn)行的椎間盤檢測(cè)就越 準(zhǔn)確。
[0038] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置的示意性框圖。如圖1所 示，醫(yī)學(xué)圖像處理裝置100包括設(shè)置單元110、計(jì)算單元120和識(shí)別單元130。以下結(jié)合圖 2來描述醫(yī)學(xué)圖像處理裝置100的示意性工作流程。
[0039] 圖2示出圖1所示的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置的示意性工作流程圖，即，根據(jù)本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施例的醫(yī)學(xué)圖像處理方法的示意性流程圖。如圖2所示，在方法P200中，在步驟S210 中，設(shè)置針對(duì)被檢測(cè)體進(jìn)行掃描而獲得的醫(yī)學(xué)圖像的多個(gè)矢狀面圖中的每個(gè)矢狀面圖的感 興趣區(qū)域（R0I)。被檢測(cè)體的感興趣區(qū)域表示矢狀面圖中可能包含被檢測(cè)體的區(qū)域，也就是 說，感興趣區(qū)域（R0I)是矢狀面圖中的被檢測(cè)體區(qū)域?？梢允褂矛F(xiàn)有的任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來 從矢狀面圖中確定感興趣區(qū)域。
[0040] 在步驟S220中，計(jì)算基于R0I中各塊的涉及像素值轉(zhuǎn)變的雙極性特征以及各塊間 的相似性特征的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
[0041] 在圖像處理領(lǐng)域，雙極性特征表示圖像區(qū)域中各塊的像素值轉(zhuǎn)變的劇烈程度。通 常如果一個(gè)圖像區(qū)域內(nèi)的黑白像素相間的劇烈程度大，則該圖像區(qū)域就可能具有高的雙極 性。例如，人行橫道的圖像是