[发明专利]自动肋骨排序和配对

说明书

相关申请

在35U.S.C.§119(e)下，本专利文献要求保护2010年10月29日提交的、序列号为No.61/407,965的临时美国专利申请的权益，其通过参考合并于此。

技术领域

本实施例涉及肋骨的排序和/或配对。尤其是，对在扫描数据中表示的肋骨进行自动标记。

背景技术

来自胸腔的医学扫描的肋骨由放射科医师进行常规观察。例如，计算机断层摄影(CT)扫描被用来观察肋骨以便进行肿瘤评估或损伤报告。因为肋骨以斜角跨越通过多幅轴向图像切片，因此肋骨难以以对整体结构的充分理解来进行观察。

肋骨的计算机辅助自动标记对迅速读取来说是有价值的并且在相关应用中是重要的，所述相关应用诸如胸腔可视化、结节配准以及病状记录。肋骨用作用于内部/之间的对象评估的参考系以及便于在多个扫描上配准以用于肺部结节研究。肋骨的自然排序和配对在精确定位以及肺脏的损伤和病状的记录中都是有用的特征。肋骨的正确标记有助于肋骨转移和骨折位置的精确描绘。

锁骨、剑突、以及胸骨角在传统上已用作CT扫描中用于肋骨计数的解剖标志。肋骨通常基于它们的相对空间关系和长度比来排序，以及使用它们关于脊骨的相对位置来标记。在一种方法中，通过比较每个肋骨中心线的质心和所有中心线的整体重心来识别左侧和右侧肋骨。然后从每一侧，使用组成背脊体素的轴向位置，前后重复配置来获取肋骨号码，从而发现最长中心线上方和下方的最接近中心线。在另一种方法中，使用如下这种试探法，即典型地包含肺尖的轴向切片还含有第二对肋骨。从分段肺尖和脊骨剖面中来识别第二肋骨对，在这之后对其它肋骨顺序标记，同时使用肋骨间隔来识别可能遗漏的肋骨。在又一种方法中，第一肋骨作为关键的矢状平面图像中呈现出来的倾斜线被识别，以及其它肋骨作为顶部肋骨下方的小椭圆被检测。

这些方法可能会遭受解剖变异性，以及在于诸如脊柱侧凸(其改变脊骨的曲率，扭曲胸腔的结构整齐性)的情形下失败。由于损伤或病状引起骨折的肋骨、由于检测失误引起遗漏肋骨、或者解剖学上的融合肋骨可以扭曲平均肋骨间隔，从而导致在一些方法中的问题。肋骨长度比对于短的肋骨(诸如第十二节肋骨)来说是不可靠的。有关更靠近肺尖的第二肋骨对的假定并非一直保持有效。在对比增强的CT图像中，对比剂经常误导顶部肋骨的检测以及不能准确地放置后面的肋骨。因为局部的肋骨以及缺乏充分的脊骨环境，多种试探法不能利用腹部和局部的胸部扫描来操作。

发明内容

通过介绍，下面描述的优选实施例包括用于肋骨排序和/或配对的方法、系统、指令以及计算机可读介质。在每一侧上对肋骨进行排序之后，磁性和弹性(spring)函数用于解决肋骨配对。磁性函数用于约束横跨两侧的可能的肋骨对，以及弹性函数用于在考虑遗漏的或融合的肋骨时保持每一侧上的顺序。

在第一方面中，提供了一种用于自动肋骨排序和配对的方法。接收多个肋骨的肋骨位置标示(designation)和脊骨位置标示。处理器确定每个肋骨位置标示在脊骨位置标示的左侧或右侧。针对左侧上的肋骨位置标示，处理器对肋骨位置标示进行顺序排序。针对右侧上的肋骨位置标示，处理器对肋骨位置标示进行顺序排序。处理器根据排序、弹性成本函数和磁性成本函数来对左侧上的肋骨位置标示和右侧上的肋骨位置标示配对。

在第二方面中，非暂时性的计算机可读存储介质具有在其中存储的数据，该数据表示通过可编程处理器对于肋骨配对的可执行指令。存储介质包括如下指令，该指令用于接收分别在用于患者的左侧和右侧的数据中表示的肋骨位置的第一和第二列表，并且根据基于磁性吸引能量的左侧和右侧上的肋骨之间的基于距离的亲合性的模型和基于强迫进行排序的弹性系统的来自列表的轴向排序的模型来匹配右侧上的肋骨和左侧上的肋骨。

在第三方面中，提供一种用于自动肋骨排序和配对的系统。存储器被配置成存储表示患者肋骨的扫描数据。处理器被配置成确定第一侧和第二侧中的每一侧上的肋骨顺序，并且根据第一侧和第二侧的每一侧上的顺序并且根据磁性函数和弹性函数对第一侧的肋骨和第二侧的肋骨进行配对。

本发明由下面的权利要求来限定，并且在该部分中没有对这些权利要求采取限制。下面将结合优选实施例对本发明的其它方面和优点进行论述。

附图说明

部件和附图无需按比例，而是重点放在说明本发明的原理。而且，在附图中，在所有不同视图中，相似的参考数字表示相对应的部分。

图1是用于对肋骨进行自动排序和配对的方法的一个实施例的流程图；

图2是根据一个实施例的肋骨排序的图形示意；