[发明专利]用于脊椎位置探测的方法和系统

说明书

本发明提供一种用于脊椎位置探测的方法，其包括：获得从由初始点的水平分量定义的矢状面上的图像中可见的多个椎体选择的当前椎体的2D几何配置，几何模板被应用到所述当前椎体，并且所述当前椎体的所述2D几何配置通过预定相关性评估来调节；基于所述当前椎体的经调节的2D几何配置通过识别沿着基本垂直于所述当前椎体的边缘的方向的梯度值来搜索与所述当前椎体的许多边缘点相对应的下一个椎体的相邻边缘点；基于在所述当前椎体的所述边缘点与所述下一个椎体的对应的相邻边缘点之间的距离的平均值来计算位于所述当前椎体与所述下一个椎体之间的椎间盘的高度；基于所述椎间盘的所述高度和所述当前椎体的经调节的2D几何配置来确定所述下一个椎体的2D几何配置。然后所述椎间盘的横向图像能够被形成以用于诊断。

技术领域

本公开涉及数字图像处理，并且更具体地涉及用于脊椎位置探测的系统和方法。

背景技术

最近几年中数字成像技术已经经历了显著增长。这样的增长的范例包括使用用于在放射摄影中辅助脊椎的分析的计算机的发展。在临床检查中，横向图像通常被用于探测椎间盘异常。椎间盘的位置和取向对于诊断是重要的解剖结构。

当前，在临床检查中的测量需要人类交互，一个范例如具有不能够旋转的机架的CT扫描器。通常，椎间盘的位置和取向被手动放置在这样的CT扫描器的脊椎上。手动测量不仅是耗时的，而且取决于人的技术、经验和其他人类因素易于出错。

发明内容

因此，需要要求更少人类交互的用于脊椎位置探测的方法和系统。

根据本公开的实施例，一种用于脊椎位置探测的方法包括：获得从由初始点的水平分量定义的矢状面上的图像中可见的多个椎体选择的当前椎体的2D几何配置，几何模板被应用到所述当前椎体，并且所述当前椎体的所述2D几何配置通过预定相关性评估来调节；基于所述当前椎体的经调节的2D几何配置通过识别沿着基本垂直于所述当前椎体的边缘的方向的梯度值搜索与所述当前椎体的许多边缘点相对应的下一个椎体的相邻边缘点；基于在所述当前椎体的所述边缘点和所述下一个椎体的对应的相邻边缘点之间的距离的平均值来计算位于所述当前椎体与所述下一个椎体之间的椎间盘的高度；基于所述椎间盘的高度和所述当前椎体的经调节的2D几何配置来确定所述下一个椎体的2D几何配置。

在一个方面中，所述几何模板是在矢状面上的具有2D参数值的矩形模板。

在另一方面中，所述预定相关性评估包括粒子滤波。

根据本公开的另一实施例，一种用于脊椎位置探测的系统包括：能由机器读取的程序存储设备，其有形地实现能由机器运行以执行上述方法的指令的程序。

试验的结果示出，根据本文描述的技术，由于大大减少了在脊椎位置探测期间的人类交互，所以改善了测量结果的准确度和速度。

下面更详细地描述本公开的各个方面和特征。并且参考结合附图进行的描述，本发明的其他目的和优点将变得更加显而易见并且将容易理解。

附图说明

下文将结合解决方案并且参考附图更详细地描述和解释本公开内容，其中：

图1是针对人类解剖结构定义的标准解剖位置的示意图；

图2是根据本公开的一个实施例的可见椎体的矢状图；

图3A是矢状面上的椎体的图示；

图3B是在笛卡儿坐标系中的最后一个椎体的中心的图示；

图4是由矩形模板近似的最后一个椎体的矢状图；

图5A是可见椎体的几何参数的图示；

图5B是位于最后一个椎体V₀与下一个椎体V₁之间的椎间盘的高度的图示；

图5C是椎间盘的平均高度的图示；