测量椎间隙、椎间隙密度、计算椎间盘突出大小的方法和装置与流程

本发明涉及椎间盘的测量。

背景技术：

1、人类是直立动物，脊柱是身体的支柱，位于背部正中，上端接颅骨，下端达尾骨尖，下端接骨盆。

2、脊柱的长度，3/4是由椎体构成，1/4由椎间盘构成。相邻椎体间的间隙称为椎间隙，主要由椎间盘构成。在影像图片上，椎间隙的高度能直接反应椎间盘的高度，间接反应脊柱承受的自身重量(如肥胖患者)或外加负重。

3、在临床上，椎间盘病变较为常见，有椎间盘退化、椎间盘突出、椎间盘脱出、椎间盘高度减少、椎间盘钙化。因此在影像上，诊断医师是通过测量椎间隙的高度及ct值，间接诊断出椎间盘疾病。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种测量椎间隙、椎间隙密度、计算椎间盘突出大小的方法和装置，以及相关医疗影像设备。

2、根据本发明的第一方面，提供一种测量椎间隙的方法，包括：s102，获取上节脊柱ti的前径终点hi-ant-e和相邻的下节脊柱tj的前径起点hj-ant-s；s104，计算上节脊柱ti的前径终点hi-ant-e和下节脊柱tj的前径起点hj-ant-s之间的距离，作为上节脊柱ti、下节脊柱tj之间的椎间隙的前径高度hij-ant；s106，获取上节脊柱ti的后径终点hi-post-e和下节脊柱tj的后径起点hj-post-s；s108，计算上节脊柱ti的后径终点hi-post-e和下节脊柱tj的后径起点hj-post-s之间的距离，作为上节脊柱ti、下节脊柱tj之间的椎间隙的后径高度hij-post。

3、在一实施例中，所述的方法还可包括：s110，计算前径高度hij-ant和后径高度hij-post之间的平均值，作为上节脊柱ti、下节脊柱tj之间的椎间隙的平均高度hij-avg。

4、根据本发明的第二方面，提供一种测量椎间隙密度的方法，包括：s202，获取上节脊柱ti和相邻的下节脊柱tj的掩膜；s204，构造上节脊柱ti的掩膜的下缘面与下节脊柱tj的掩膜的上缘面在三维空间中的掩膜mij；s206，对掩膜mij腐蚀一预设厚度；s208，计算腐蚀后的掩膜mij的平均密度dij。

5、在一实施例中，所述预设厚度大于等于1mm，小于等于3mm.

6、在一实施例中，所述预设厚度等于2mm.

7、在一实施例中，所述构造上节脊柱ti的掩膜的下缘面与下节脊柱tj的掩膜的上缘面在三维空间中的掩膜mij包括：s210，提取上节脊柱ti的掩膜的下缘面像素集si；s212，提取下节脊柱tj的掩膜的上缘面像素集sj；s214，计算si与sj在三维空间中的凸包sij；s216，采用sij构成掩膜mij。

8、根据本发明的第三方面，提供一种计算椎间盘突出大小的方法，包括：s302，获取上节脊柱ti的掩膜的下缘面与相邻的下节脊柱tj的掩膜的上缘面在三维空间中的掩膜mij；s304，排除掩膜mij中高于钙化或低于空气hu值的像素；s306，计算掩膜mij中剩余像素的均值davg和标准差dstd；s308，以剩余像素作为种子做区域生长，生长条件为davg±k*dstd，k为超级参数，生长结束的区域的掩膜为mij-grow；s310，计算mij-grow排除mij后的体积。

9、在一实施例中，所述获取上节脊柱ti的掩膜的下缘面与相邻的下节脊柱tj的掩膜的上缘面在三维空间中的掩膜mij包括：s312，获取上节脊柱ti和相邻的下节脊柱tj的掩膜；s314，构造上节脊柱ti的掩膜的下缘面与下节脊柱tj的掩膜的上缘面在三维空间中的掩膜mij。

10、在一实施例中，所述构造上节脊柱ti的掩膜的下缘面与下节脊柱tj的掩膜的上缘面在三维空间中的掩膜mij包括：s316，提取上节脊柱ti的掩膜的下缘面像素集si；s318，提取下节脊柱tj的掩膜的上缘面像素集sj；s320，计算si与sj在三维空间中的凸包sij；s322，采用sij构成掩膜mij。

11、根据本发明的第四方面，提供一种测量椎间隙的装置，包括：前径定位单元，其获取上节脊柱ti的前径终点hi-ant-e和相邻的下节脊柱tj的前径起点hj-ant-s；前径高度计算单元，其计算上节脊柱ti的前径终点hi-ant-e和下节脊柱tj的前径起点hj-ant-s之间的距离，作为上节脊柱ti、下节脊柱tj之间的椎间隙的前径高度hij-ant；后径定位单元，其获取上节脊柱ti的后径终点hi-post-e和下节脊柱tj的后径起点hj-post-s；后径高度计算单元，其计算上节脊柱ti的后径终点hi-post-e和下节脊柱tj的后径起点hj-post-s之间的距离，作为上节脊柱ti、下节脊柱tj之间的椎间隙的后径高度hij-post。

12、在一实施例中，所述的装置还可包括平均高度计算单元，其计算前径高度hij-ant和后径高度hij-post之间的平均值，作为上节脊柱ti、下节脊柱tj之间的椎间隙的平均高度hij-avg。

13、根据本发明的第五方面，提供一种测量椎间隙密度的装置，包括：掩膜获取单元，其获取上节脊柱ti和相邻的下节脊柱tj的掩膜；掩膜构造单元，其构造上节脊柱ti的掩膜的下缘面与下节脊柱tj的掩膜的上缘面在三维空间中的掩膜mij；腐蚀单元，其对掩膜mij腐蚀一预设厚度；密度计算单元，其计算腐蚀后的掩膜mij的平均密度dij。

14、在一实施例中，所述预设厚度大于等于1mm，小于等于3mm.

15、在一实施例中，所述预设厚度等于2mm.

16、在一实施例中，所述掩膜构造单元包括：下缘面像素集提取单元，其提取上节脊柱ti的掩膜的下缘面像素集si；上缘面像素集提取单元，其提取下节脊柱tj的掩膜的上缘面像素集sj；凸包计算单元，其计算si与sj在三维空间中的凸包sij；掩膜构造模块，其采用sij构成掩膜mij。

17、根据本发明的第六方面，提供一种计算椎间盘突出大小的装置，包括：第二掩膜获取单元，其获取上节脊柱ti的掩膜的下缘面与相邻的下节脊柱tj的掩膜的上缘面在三维空间中的掩膜mij；排除单元，其排除掩膜mij中高于钙化或低于空气hu值的像素；剩余像素计算单元，其计算掩膜mij中剩余像素的均值davg和标准差dstd；区域生长单元，其以剩余像素作为种子做区域生长，生长条件为davg±k*dstd，k为超级参数，生长结束的区域的掩膜为mij-grow；椎间盘突出计算单元，其计算mij-grow排除mij后的体积。

18、在一实施例中，所述第二掩膜获取单元包括：掩膜获取单元，其获取上节脊柱ti和相邻的下节脊柱tj的掩膜；掩膜构造单元，其构造上节脊柱ti的掩膜的下缘面与下节脊柱tj的掩膜的上缘面在三维空间中的掩膜mij。

19、在一实施例中，所述掩膜构造单元包括：下缘面像素集提取单元，其提取上节脊柱ti的掩膜的下缘面像素集si；上缘面像素集提取单元，其提取下节脊柱tj的掩膜的上缘面像素集sj；凸包计算单元，其计算si与sj在三维空间中的凸包sij；掩膜构造模块，其采用sij构成掩膜mij。

20、根据本发明的第七方面，提供一种医学影像设备，其包括如上文所述的测量椎间隙的装置，或者如上文所述的测量椎间隙密度的装置，或者如上文所述的计算椎间盘突出大小的装置。

21、本发明的测量椎间隙、椎间隙密度、计算椎间盘突出大小的方法和装置以及相关医疗影像设备具有以下优点：

22、输出结果时间短；

23、输出展示直观易懂；

24、测量结果稳定、重复性高；

25、易用性较好。