[发明专利]椎骨分割装置及方法

说明书

本发明提供椎骨分割装置、方法及程序，即使在切片厚较大的情况下，也能够可识别地分别分离多个椎骨。椎间孔位置检测部(25)从包含多个椎骨的三维医用图像中检测出椎间孔的位置。此时，例如使用表示椎间孔可能性的特征量。椎骨特定部(26)使用所检测出的椎间孔而对多个椎骨分别进行确定。

技术领域

本发明涉及根据包含多个椎骨的三维医用图像可识别地分离多个椎骨的各椎骨的椎骨分割装置、方法及程序。

背景技术

脊髄起到用于传递在大脑与身体的各部中往来的消息的作用，是非常重要的部位。因此，脊髄由多个椎骨(脊椎)保护。另外，通过对扫描被摄体而得到的断层图像进行读影而对椎骨的损伤、病变的有无进行确认。此时，为了对例如有损伤、病变的椎骨进行报告，需要对各椎骨进行识别。因此，提出了各种椎骨分割的算法，上述椎骨分割的算法是基于扫描被摄体而得到的断层图像而可识别地分别分离多个椎骨，并对各椎骨赋予标签的图像处理。

例如在专利文献1中，提出了如下方法：将根据CT(Computed Tomography：计算机断层扫描)图像或MRI(magnetic resonance imaging：磁共振成像)图像等断层图像而得到的三维图像作为对象，生成与各椎骨的中心轴交叉的面及平行的面的截面图像，算出表示各截面图像中的截面形状的鲜明度的特征量即表示椎骨的排列的规则性的特征量，并基于上述特征量而确定位于各椎骨之间的椎间盘的位置，由此对各椎骨进行分离，进而对分离出的椎骨的区域赋予标签。

专利文献1：日本特开2011-131040号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，一般已知在断层图像的扫描方向(体轴方向)的切片厚度较大的情况下，体轴方向的空间分辨率不足，而图像表现能力下降。在各椎骨的长度从比较短的颈椎到胸椎上部的范围中，椎间盘的厚度尤其小。因此，例如在超过3mm那样的切片厚度的情况下，难以确定椎间盘的位置。其结果为，无法高精度地检测出椎间盘，难以对多个椎骨进行分离。在该情况下，可以想到减小切片厚度。但是，当减小了切片厚度时，三维图像的数据量变得庞大，用于椎骨的分离的运算量也变得庞大。另外，当减小了切片厚度时，在图像的读影时需要参照更多的图像，因此医师的负担较大。

本发明鉴于上述情况而作出，其目的是在椎骨分割装置、方法及程序中，即使切片厚度较大也能够可识别地分别分离多个椎骨。

用于解决课题的方法

当从侧面观察构成脊椎的椎骨时，在相邻的两个椎骨中，上侧的椎骨的凹下的部分(椎下切迹)与下侧的椎骨的凹下的部分(椎上切迹)相互相对而形成椎间孔。椎间孔成为从位于脊柱管中的脊髄出来的脊髄神经的通路。在从侧面观察该椎间孔(即弧矢剖面中)的情况下，多个椎骨周期性地存在于脊椎延伸的方向，脊椎延伸的方向中的椎间孔的大小比椎间盘的厚度大很多。本发明者着眼于该点而想到本发明。

即，本发明的椎骨分割装置的特征在于，具备：椎间孔位置检测单元，从包含多个椎骨的三维医用图像中检测椎间孔的位置；及椎骨特定单元，使用所检测出的椎间孔的位置而对多个椎骨分别进行确定。

“检测椎间孔的位置”意味着检测三维医用图像中的椎间孔所属的像素位置。

另外，在本发明的椎骨分割装置中，也可以将椎间孔位置检测单元设为以下单元：使用表示三维医用图像中的椎间孔可能性的特征量来检测椎间孔的位置。

作为表示椎间孔可能性的特征量，除了为检测椎间孔而创建的辨别器的输出以外，还能够使用表示三维医用图像中的椎间孔的像素值。

另外，在本发明的椎骨分割装置中，也可以是，还具备：中心线检测单元，从三维医用图像中检测脊髄中心线和脊椎中心线的至少一方；

截面图像生成单元，生成以脊髄中心线和脊椎中心线的至少一方为基准的、用于检测椎间孔的至少一个截面图像；及