医学图像处理装置和方法以及医学成像设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医学图像处理领域，更具体而言，涉及一种医学图像处理装置和方法 以及医学成像设备。
【背景技术】
[0002] 在医学图像处理领域，从医学图像中检测出目标对象是一种常见的应用。例如，从 人体的一系列矢状面图中确定脊柱所在的矢状面图（也称中矢面图）以及从所确定的矢状 面图中检测椎间盘具有重要的临床意义。所检测出的椎间盘的信息如位置和方向等可以用 于指导随后在更高质量图像中进行的脊柱扫描。
【发明内容】
[0003] 在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本 理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的 关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概 念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0004] 本发明的一个目的是提供一种医学图像处理装置和方法以及医学成像设备，以便 能够更准确地获得穿过脊柱的中矢面上的矢状面图，从而有助于提高后续处理如椎间盘检 测的准确度。
[0005] 根据本发明的一个方面，提供了一种医学图像处理装置，包括：设置单元，设置针 对被检测体进行扫描而获得的医学图像的多个矢状面图中的每个矢状面图的R0I ;计算单 元，计算基于R0I中各块的涉及像素值转变的双极性特征以及各块间的相似性特征的评价 指标；以及识别单元，用于根据计算单元的计算结果选择R0I，并将所选择的R0I所在的矢 状面图识别为穿过脊柱的中矢面的目标矢状面图。
[0006] 根据本发明的另一方面，提供了一种医学图像处理方法，包括：设置针对被检测体 进行扫描而获得的医学图像的多个矢状面图中的每个矢状面图的R0I ;计算基于R0I中各 块的涉及像素值转变的双极性特征以及各块间的相似性特征的评价指标；根据所计算的计 算结果选择R0I ;以及将所选择的R0I所在的矢状面图识别为穿过脊柱的中矢面的目标矢 状面图。
[0007] 根据本发明的又一方面，提供了一种医学成像设备，包括根据本发明的上述方面 的医学图像处理装置。
[0008] 另外，本发明的另一方面还提供了用于实现上述医学图像处理方法的计算机程 序。
[0009] 此外，本发明的另一方面还提供了至少非瞬态计算机可读介质形式的计算机程序 产品，其上记录有用于实现上述医学图像处理方法的计算机程序代码。
[0010] 在本发明的方法、装置和设备中，计算基于被检测体感兴趣区域的双极性特征和 相似性特征的评价指标，并基于该评价指标选择被检测体感兴趣区域所在的一个矢状面图 作为目标矢状面图。由于考虑了脊柱的椎间盘特有的图像特征，因此能够更准确地获得中 矢面上的矢状面图，从而有助于后续处理如椎间盘检测。
【附图说明】
[0011] 本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所 有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的 详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本 发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：
[0012] 图1示出根据本发明的一个实施例的医学图像处理装置的示意性框图；
[0013] 图2示出图1所示的医学图像处理装置的示意性工作流程图；
[0014] 图3a_3b示出根据本发明的实施例的双极性特征的应用原理的示意图；
[0015] 图4示出根据本发明的一个实施例的计算单元的示意性框图；
[0016] 图5示出图4所示的计算单元的示意性工作流程图；
[0017] 图6示出根据本发明的另一实施例的计算单元的示意性框图；
[0018] 图7a_7c示出根据本发明的实施例的脊柱的水平投影的分布示意图；
[0019] 图8示出根据本发明的另一实施例的医学图像处理装置的示意性框图；
[0020] 图9示出根据本发明的一个实施例的假目标识别单元的示意性框图；
[0021] 图10示出图9所示的假目标识别单元的示意性工作流程图；
[0022] 图11示出根据本发明的一个实施例的设置单元的示意性框图；
[0023] 图12示出图11所示的设置单元的示意性工作流程图；
[0024] 图13示出根据本发明的又一实施例的医学图像处理装置的示意性框图；
[0025] 图14示出根据本发明的一个实施例的后处理单元的示意性框图；
[0026] 图15示出图14所示的后处理单元的示意性工作流程图；
[0027] 图16示出根据本发明的另一实施例的医学图像处理装置的示意性框图；
[0028] 图17示出根据本发明的实施例的损伤识别单元的示意性框图；
[0029] 图18示出图17所示的损伤识别单元的示意性工作流程图；
[0030] 图19示出根据本发明的另一实施例的医学图像处理装置的示意性框图；
[0031] 图20示出根据本发明的一个实施例的假椎间盘识别单元的示意性框图；
[0032] 图21示出图20所示的假椎间盘识别单元的示意性工作流程图；
[0033] 图22示出根据本发明的一个实施例的医学成像设备的示意性框图；以及
[0034] 图23示出可以实现本发明的实施例/示例的计算机的结构的示例性框图。
【具体实施方式】
[0035] 下面将参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中 描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。 应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已 知的部件和处理的表示和描述。
[0036] 如前文所述，从人体的一系列矢状面图中确定脊柱所在的矢状面图以及从所确 定的矢状面图中检测椎间盘具有重要的临床意义。在解剖学意义上，矢状面（sagittal plane)是沿前后方向将人体分为左右两部分的断面。其中，沿前后方向将人体分为对等的 左右两部分的断面被称为正中矢状面，或简称中矢面。中矢面一般通过脊柱等重要组织，而 一般的矢状面不通过脊柱，只是与中矢面平行地穿过人体的断面。相应地，沿前后方向对人 体进行扫描所获得的图像称为矢状面图，其中与中矢面对应的图像在本文中也称为中矢面 图。上述扫描可以是利用现有的医学成像设备对人体进行的扫描，如磁共振扫描等。
[0037] 为了检测椎间盘，首先要在对人体进行扫描而获得的多个矢状面图中找到穿过脊 柱的中矢面的矢状面图，即中矢面图。中矢面图找得越准确，在其上进行的椎间盘检测就越 准确。
[0038] 图1示出根据本发明的一个实施例的医学图像处理装置的示意性框图。如图1所 示，医学图像处理装置100包括设置单元110、计算单元120和识别单元130。以下结合图 2来描述医学图像处理装置100的示意性工作流程。
[0039] 图2示出图1所示的医学图像处理装置的示意性工作流程图，即，根据本发明的一 个实施例的医学图像处理方法的示意性流程图。如图2所示，在方法P200中，在步骤S210 中，设置针对被检测体进行扫描而获得的医学图像的多个矢状面图中的每个矢状面图的感 兴趣区域（R0I)。被检测体的感兴趣区域表示矢状面图中可能包含被检测体的区域，也就是 说，感兴趣区域（R0I)是矢状面图中的被检测体区域。可以使用现有的任何适当的技术来 从矢状面图中确定感兴趣区域。
[0040] 在步骤S220中，计算基于R0I中各块的涉及像素值转变的双极性特征以及各块间 的相似性特征的评价指标。
[0041] 在图像处理领域，双极性特征表示图像区域中各块的像素值转变的剧烈程度。通 常如果一个图像区域内的黑白像素相间的剧烈程度大，则该图像区域就可能具有高的双极 性。例如，人行横道的图像是