图像处理装置及椎管评价方法_3

文档序号:8268065阅读:来源:国知局
参照图8来说明图2的步骤S104的断面确定处理。
[0087]图8的曲线图的纵轴是切片位置,横轴是在步骤S104中计算出的椎骨区域的被检测体前后方向的长度。椎骨区域的被检测体前后方向的长度可以设为上述的两点间距离、填补行程长度以及行程长度之和当中的任意的值。此外,图8所示的虚线90是用于判定有无棘突的基准曲线。
[0088]针对在步骤S103中计算出的椎骨区域的被检测体前后方向的长度,如果观察到切片位置处的变化,则如图8所示,存在局部突出的切片位置。这意味着:在包含棘突的切片位置处,椎骨区域的被检测体前后方向的长度突出且变大,在其他切片位置处变小。利用该特征,CPUlOl将椎骨区域的被检测体前后方向的长度比规定的基准值变大的切片位置确定为包含棘突的断面。
[0089]另外,用于判定是否为包含棘突的断面的基准值例如可设为椎骨区域的被检测体前后方向的长度在所有切片上的平均值。或者,也可以采用滚球法(rolling ball)、高次样条(higher order spline)插值等来求取表示椎体的标准长度的曲线(图8的虚线90),并将求取到的曲线设为基准值(基准曲线)。所谓滚球法是指,沿着曲线使规定直径的球虚拟地进行滚动,基于此时球的外表面所描绘的轨迹来决定曲线的方法。
[0090]此外,由于椎体的大小随着部位(颈部、胸部、腰部等)的不同而不同,所以可以将椎骨区域的被检测体前后方向的长度的最大值的半值设为基准值。在该情况下,将基准值设定成低于上述平均值,能够防止断面的特定的遗漏。
[0091]在通过步骤S104的处理确定出包含棘突的断面后,接着,CPUlOl基于所确定的断面的断层像来对椎管进行分析,评价狭窄(图2的步骤S105)。
[0092]参照图9来说明图2的步骤S105的椎管分析处理。
[0093]在图9所示的椎管分析处理中,求取作为分析对象部位的断面中的椎管形状的左右偏差,作为评价指标。
[0094]在对椎管的断面形状的左右偏差进行评价时,例如求取左右距椎骨区域的重心的距离相同的各位置处的椎体与椎弓之间的距离、即椎管的粗细,由此评价左右存在何种程度的不同。
[0095]因此,CPUlOl首先针对作为分析对象的断面(在步骤S104中确定出的包含棘突的断面)之中在椎骨区域包含闭合空间的断面,进行从椎弓分离椎体的处理(步骤S301)。
[0096]例如,如图10(a)所示的椎骨图像51那样,针对在内部存在闭合空间的椎骨区域,CPUlOl执行步骤S301的椎体分离处理。图5(b)所示的椎骨图像52已经将椎体区域分离,所以可以不进行步骤S301的分离处理。
[0097]在步骤S301的椎体分离处理中,CPUlOl以椎骨区域的重心61作为搜索开始点,在图像的上下方向(纵向)上扫描椎骨区域,由此确定椎管区域。椎管区域是椎骨区域内部除骨头以外的区域(闭合空间)。然后,CPUlOl在比椎管区域的上端更靠上部侧的骨区域(椎体)中设定分离线67。
[0098]具体来说,例如,针对包含图10(a)所示那样形状的椎骨区域的椎骨图像51,如图10(b)所示那样,将椎骨区域的重心61的周围的像素值“O”的空间设为椎管区域40。然后,求取接近椎管区域40的上侧的骨区域(椎体)的形状的椭圆。即,将连结椎管区域40的上端点41与其上部的椎体区域的腹侧(上侧)的端点42的距离设为短轴直径al,将比上端点41更靠上侧的椎骨区域的横向的最长宽度设为长轴直径bl,由此设定椭圆。将表示椭圆且落在骨区域的线设为分离线67。
[0099]另外,椎体分离处理并不限于基于椭圆近似的方法,也可以采用其他方法。
[0100]例如,也可以通过高次曲线近似来求取将椎管区域的上端点41与椎体(椎骨区域的上部)的边缘的曲线相连结的平滑的曲线,将该曲线设为分离线67。
[0101]接着,CPUlOl设定评价开始点P以及搜索范围(步骤S302)。评价开始点P例如是椎管区域40的中央最下端点。CPUlOl从棘突的最下端点开始朝向图像上(纵)方向扫描椎骨区域,将像素值为O的点、即椎管区域的中央最下端点设定为评价开始点P。此外,例如,如图11的直线Le以及直线Re所示,在椎管区域为闭合空间时,搜索范围设为闭合空间的宽度即可。
[0102]此外,如图12所示,在椎管区域为开放空间的情况下,将椎体侧的骨区域(上侧)与棘突侧的骨区域(下侧)之间的距离大于规定值的范围设为搜索范围即可。
[0103]若设定了评价开始点P以及搜索范围,则CPUlOl执行分析处理(步骤S303)。在步骤S303的分析处理中,首先,CPUlOl以评价开始点P作为基点,测量左右相同距离的各位置处的椎管的粗细,并进行比较。例如,如图11以及图12的箭头所示,椎管的粗细是从椎管的下端部至椎体的下端部(在图11中是分离线67)为止的图像上下方向的距离。CPUlOl在评价开始点P距左右的距离相同的位置彼此之间,对求取的距离进行比较。
[0104]在图11以及图12的例子中,如配置在左右侧距评价开始点P的距离相同的位置处的各箭头(实线箭头彼此、单点划线箭头彼此、虚线箭头彼此、…),在左右侧距评价开始点P的距离相同的位置之间比较椎管的粗细(箭头的长度)。当左右侧距评价开始点P的距离相同的位置处的椎管的粗细在左右存在规定比例以上的不同时,推断为是椎弓或椎体的一部分压迫了椎管等。
[0105]之后,CPUlOl求取表示椎管的粗细在左右达到了何种程度的不同的比率,作为评价指标。或者,也可以是,以从评价开始点P引出的中央线为边界,求取椎管的右侧区域和左侧区域的面积,计算出面积比来作为评价指标。
[0106]此外,在由闭合空间来表示椎管区域的椎骨图像51中,如图13所示,也可以不设定分离线67,而是在闭合空间的内部求取上下方向的距离,并在左右侧距评价开始点P的距离相同的位置之间进行比较。
[0107]这样,若在步骤S303中评价指标的计算结束,则CPUlOl判定是否针对所有的评价对象断面实施了分析(步骤S304),当存在还未实施分析的评价对象断面的情况下(步骤S304 否”),重复执行步骤S301?步骤S303的处理。
[0108]在针对所有的评价对象断面实施了分析的情况下(步骤S304 是”),进入图2的步骤S106。
[0109]在图2的步骤S106中,CPUlOl显示步骤S105(图9的椎管分析处理)的评价结果(步骤S106)。图14?图16是表示评价结果的显示例的图。
[0110]在图14所示的评价结果显示画面80中,设置有操作输入区域81、评价对象图像显示区域82、脊椎图像显示区域83、评价结果列表显示区域84等。
[0111]操作输入区域81中设置有用于输入图像分析所涉及的各种操作的按钮、按键、输入栏等。例如,设置有:用于指定作为处理对象的图像的发送按钮;输入在二值化处理中所使用的阈值的输入栏;调整所显示的图像的尺寸、CT值范围的按钮;以及用于调整其他各种参数的按钮等。
[0112]在评价对象图像显示区域82中显示在操作输入区域81中指定的断层像、作为处理对象的图像等。
[0113]在脊椎图像显示区域83中显示表示脊椎的至少一部分的脊椎图像。例如,可以设为将纵轴作为被检测体的体轴方向且将横轴作为被检测体前后方向的径向图像、或将沿着脊椎的面设为断面的CPR(Curved Planar Reconstruct1n)图像。在图14的例子中,显示了将纵向作为被检测体的体轴方向且将横向作为被检测体前后方向的脊椎的径向图像。
[0114]此外,也可以采用颜色、标记等来强调显示脊椎图像的各椎骨之中检测到狭窄等异常的椎骨83a、83b。
[0115]在评价结果列表显示区域84中显示以数值来表示某断面上的椎管狭窄的评价结果的评价结果列表。例如,在评价对象图像显示区域82中显示针对显示中的断面的评价结果列表。在图14所示的例子中,在评价结果列表中依次示出了在左右侧距评价开始点P的距离相同的各点处的椎管的粗细的左右比之中值从大到小的左右比。具体来说,记载了以下情况:在从评价开始点P起左右相距Icm的位置处,椎管的粗细产生了“3.33%”的偏差,在从评价开始点P起左右相距2cm的位置处,椎管的粗细产生了 “2.29%"的偏差。
[0116]若借助鼠标等对显示于脊椎图像显示区域83的脊椎图像指示任意的椎骨,则CPUlOl可以将包含该椎骨的图像(断层像)显示于评价对象图像显示区域82。此外,也可以将该断层像中的椎管狭窄的评价结果显示于评价结果列表显示区域84。
[0117]另外,图14的评价结果列表的内容是一个例子,显示在椎管分析处理(图9)中分析出的各种评价指标、与该评价结果相应的内容。
[0118]此外,也可以如图15所示的评价结果显示画面80a那样,显示椎管区域的展开图像。
[0119]在图15所示的评价结果显示画面80a中,设置有操作输入区域81、评价对象图像显示区域82、脊椎图像显示区域83、展开图像显示区域85等。对于图14的评价结果显示画面80来说,虽然脊椎图像显示区域83的布局位置不同,但是操作输入区域81、评价对象图像显示区域82以及脊椎图像显示区域83的显示内容与图14的评价结果显示画面80相同。
[0120]在图15的评价结果显示画面80a中,在展开图像显示区域85中显示有脊椎(椎管)的展开图像。所谓展开图像是指,在长轴方向上虚拟地切开椎管,将管内部各点的像素值投影到平面上的对应的各点而得到的图像。通过显示展开图像,能够视觉辨认椎管内部的钙化状况等。此外,也可以针对存在狭窄等异常的部位,强调显示脊椎图像显示区域83的脊椎图像对应的椎骨83b、展开图像显示区域85的展开图像对应的部位85a。
[0121]此外,也可以如图16所示的评价结果显示画面80b那样,显示被检测体的整体图像87,并在整体图像87上示出显示于脊椎图像显示区域83的范围88。整体图像87可
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