图像处理装置及椎管评价方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理装置以及椎管评价方法，详细来说涉及对椎管狭窄进行评价的处理中的分析对象位置的确定。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，已开发了计算机辅助诊断系统(CAD:ComputerAided Diagnosis)，该计算机辅助诊断系统从通过X射线CT(Computed Tomography)装置、MRI (MagneticResonance Imaging)装置、超声波图像诊断装置等拍摄到的医用图像中检测异常部位并进行输出。例如，在以血管作为对象的情况下，提出了自动检测血管的狭窄，并计算出狭窄率等指标的方法(例如，参照专利文献I)。在专利文献I中记载了血管狭窄率分析系统，该血管狭窄率分析系统从图像数据中收集血管芯线、血管正交断面上的血管轮廓点等与血管形状相关的信息，基于收集到的信息来校正血管的扭曲并计算出局部的狭窄率。
[0003]希望利用这样的基于计算机的图像诊断技术，对椎管野进行狭窄等异常的自动检测。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:JP特开2006-167287号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]但是，很难将血管的狭窄评价方法直接应用于椎管中。原因是，在CT图像等中椎管区域不一定表现为闭合空间。这是因为，脊椎是多个椎骨相连的结构，并且各椎骨的形状也很复杂。另一方面，在对血管进行评价时，血管正交断面的无论哪个断面都会形成闭合空间。因此，虽然对于血管来说可以将所有断面作为分析对象，但是对于脊椎来说，必须首先从拍摄了脊椎的图像中确定适于椎管的评价的断面。
[0009]本发明鉴于以上的问题点而完成，其目的在于，提供一种能够基于椎骨区域在图像上的形状而确定作为椎管狭窄的评价对象的断面位置，并能够在确定出的位置处对椎管的狭窄进行评价的图像处理装置以及椎管评价方法。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]为了达成上述目的，第I发明是一种图像处理装置，特征在于，具备:提取部，从拍摄脊椎的至少一部分而得到的一系列断层像组中提取椎骨区域；计算部，针对由上述提取部提取出的椎骨区域，在每个断面中计算出被检测体前后方向的长度；断面确定部，在由上述计算部计算出的椎骨区域的被检测体前后方向的长度大于规定的基准值的情况下，确定为是包含棘突的断面；椎管狭窄评价部，将由上述断面确定部确定出的断面的位置作为分析对象部位，对椎管的狭窄进行评价；以及显示部，显示上述椎管狭窄评价部的评价结果。
[0012]第2发明是一种使用计算机来对椎管狭窄进行评价的椎管评价方法，其特征在于，包括:提取步骤，从拍摄脊椎的至少一部分而得到的一系列断层像组中提取椎骨区域；计算步骤，针对提取出的椎骨区域，在每个断面中计算出被检测体前后方向的长度；确定步骤，在计算出的椎骨区域的被检测体前后方向的长度大于规定的基准值的情况下，确定为是包含棘突的断面；评价步骤，将在确定上述断面的步骤中确定出的断面的位置作为分析对象部位，对椎管的狭窄进行评价；以及显示步骤，显示上述评价步骤的评价结果。
[0013]发明效果
[0014]根据本发明的图像处理装置以及椎管评价方法，能够基于椎骨区域在图像上的形状，特别是将包含棘突的图像确定为椎管的分析对象，在确定出的位置处对椎管的狭窄进行评价。
【附图说明】
[0015]图1是表示图像处理装置100的整体结构的图。
[0016]图2是说明本发明涉及的图像处理装置100所执行的椎管狭窄评价处理的流程的流程图。
[0017]图3是说明按每个切片(slice)提取椎骨区域时的椎骨区域提取处理的流程的流程图。
[0018]图4是说明图3的椎骨区域提取处理中的各阶段的提取区域的图。
[0019]图5是提取出的椎骨区域的典型的图像模式。
[0020]图6是说明图5所示的各图像模式中的椎骨区域的被检测体前后方向的长度的图。
[0021]图7是说明椎骨区域的被检测体前后方向的长度的计算方法的图。
[0022]图8是在切片方向上将各断面的椎骨区域的被检测体前后方向的长度进行排列而得到的曲线图。
[0023]图9是说明椎管分析处理的流程的流程图。
[0024]图10是说明分析处理中的椎体分离处理的图。
[0025]图11是关于包含闭合空间的椎骨图像的椎管评价指标的计算例。
[0026]图12是关于不存在闭合空间的椎骨图像的椎管评价指标的计算例。
[0027]图13是关于包含闭合空间的椎骨图像的椎管评价指标的其他计算例。
[0028]图14是评价结果显示画面80的例子。
[0029]图15是评价结果显示画面80a的例子。
[0030]图16是评价结果显示画面80b的例子。
[0031]图17是说明在与椎体的倾斜度相应的断面提取椎骨区域时的椎骨区域提取处理的流程的流程图。
[0032]图18是说明图17的椎骨区域提取处理中的步骤S401、S402的图。
[0033]图19是说明图17的椎骨区域提取处理中的步骤S403、S404的图。
[0034]图20是表示对不存在闭合空间的椎骨图像描绘追加线而生成了闭合空间的例子的图。
[0035]图21是表示对不存在闭合空间的椎骨图像设定内切椭圆作为闭合空间的例子的图。
【具体实施方式】
[0036]以下，基于附图，详细说明本发明所涉及的图像处理装置以及椎管狭窄评价方法的实施方式。
[0037][第I实施方式]
[0038]首先，参照图1，说明应用了本发明的图像处理装置100的图像处理系统I的结构。
[0039]如图1所示，图像处理系统I具备:具有显示装置107和输入装置109的图像处理装置100 ;经由网络110而与图像处理装置100连接的图像数据库111 ;以及医用图像摄影装置112。
[0040]图像处理装置100是进行图像生成、图像分析等处理的计算机。例如，包括设置在医院等的医用图像处理装置。
[0041]如图1所示，图像处理装置100具备CPU(Central Processing Unit) 101、主存储器102、存储装置103、通信接口(通信I/F) 104、与显示存储器105及鼠标108等外围设备连接的接口(I/F)106，经由总线113而连接各部分。
[0042]CPUlOl将保存在主存储器102或者存储装置103等中的程序调取到主存储器102的RAM上的工作存储区域来执行，对经由总线113而连接的各部分进行驱动控制，实现图像处理装置100所进行的各种处理。
[0043]此外，在后述的椎管狭窄评价处理(参照图2)中，CPUlOl进行从拍摄被检测体的脊椎的至少一部分而得到的一系列断层像组中确定作为椎管狭窄的评价对象的位置的处理。然后，基于确定出的位置的图像，求取用于评价椎管的狭窄的各种指标，并在显示画面上显示评价结果、表示狭窄部位的图像。作为狭窄的评价对象的断面位置的确定、狭窄的评价指标的运算等各处理的详细情况将在后面讲述。
[0044]主存储器102 由 ROM (Read Only Memory)、RAM (Random Access Memory)等构成。ROM永久地保存计算机的引导程序、B1S等程序、数据等。此外，RAM临时保存从ROM、存储装置103等加载的程序、数据等，并且具备CPU101为进行各种处理而使用的工作存储区域。
[0045]存储装置103是进行向HDD (硬盘驱动器)、其他记录介质读写数据的存储装置，保存CPU101所执行的程序、程序执行所需的数据、OS (操作系统)等。关于程序，保存有与OS相当的控制程序、应用程序。这些各程序代码被CPU101按照需要而读出并转移到主存储器102的RAM中，作为各种部件来执行。
[0046]通信I/F104具有通信控制装置、通信端口等，对图像处理装置100与网络110之间的通信进行中介。此外，通信I/F104经由网络110来进行与图像数据库111、其他计算机、或者X射线CT装置、MRI装置等医用图像摄影装置112之间的通信控制。
[0047]I/F106是用于连接外围设备的端口，进行与外围设备之间的数据的收发。例如，可以经由I/F106来连接鼠标108、记录笔等指示设备。
[0048]显示存储器105是临时蓄积从CPU101输入的显示数据的缓冲器。Z规定的时刻将蓄积的显示数据输出到显示装置107。
[0049]显示装置107由液晶面板、CRT监视器等显示装置和用于与显示装置协作来执行显示处理的逻辑电路构成，经由显示存储器105而与CPU101连接。显示装置107通过CPU101的控制来显示蓄积在显示存储器105中的显示数据。
[0050]输入装置109例如是键盘等输入装置，将由操作者输入的各种指示、信息输出到CPU101。操作者使用显示装置107、输入装置109以及鼠标108等外围设备以对话方式操作图像处理装置100。
[0051]网络110 包括 LAN (Local Area Network)、WAN (Wide Area Network)、内部网、互联网等各种通信网，对图像数据库111、服务器、其他信息设备等与图像处理装置100之间的通信连接进行中介。
[0052]图像数据库111蓄积并存储由医用图像摄影装置112拍摄的图像数据。在图1所示的图像处理系统I中，图像数据库111虽然构成为经由网络110而与图像处理装置100连接，但是也可以将图像数据库111设置在图像处理装置100内的例如存储装置103中。
[0053]接着，参照图2?图16来说明第I实施方式的图像处理装置100的动作。
[0054]图像