在特征量計(jì)算部24中算出表示椎間孔可能性的特征量， 并基于表示椎間孔可能性的特征量對(duì)椎間孔的位置進(jìn)行檢測(cè)，但是在第四實(shí)施方式中，還 使用其它特征量對(duì)椎間孔的位置進(jìn)行檢測(cè)。
[0088] 在第四實(shí)施方式中，與記載于例如利文獻(xiàn)1的方法相同，特征量計(jì)算部24算出 表示與脊髓中屯、線30即Z'軸正交的截面形狀的鮮明度的特征量（設(shè)為正交截面特征量 fl(z'))及表示與脊髓中屯、線30平行的多個(gè)截面形狀的鮮明度的特征量（設(shè)為平行截面 特征量f2(z'))。作為正交截面特征量n(z')，例如使用提取Wz'軸上的預(yù)定的點(diǎn)為 中屯、的圓環(huán)狀的圖案的特征量。在該特征量的計(jì)算中，例如使用海森矩陣的固有值解析法。 另外，作為預(yù)定的點(diǎn)，能夠設(shè)為第一實(shí)施方式中的截面圖像Di上的點(diǎn)。作為平行截面特征 量f2(z')，例如使用提取對(duì)Wz'軸上的預(yù)定的點(diǎn)為中屯、并沿著Z'軸方向延伸的管狀的 圖案的特征量。在該特征量的計(jì)算中，例如使用海森矩陣的固有值解析法。另外，特征量 計(jì)算部24與上述第一實(shí)施方式同樣，算出用于算出表示椎間孔可能性的特征量的辨別器 的輸出即辨別器輸出特征量（設(shè)為巧(Z'))。另外，第四實(shí)施方式中的辨別器輸出特征量 巧(Z')與第一及第二實(shí)施方式中的表示椎間孔可能性的特征量是相同的值。
[0089] 并且，特征量計(jì)算部24使用正交截面特征量η (Z ')、平行截面特征量f2 (Z ') 及辨別器輸出特征量巧(Z ')，通過(guò)下述式（4)
[0090] 而算出表示椎間孔可能性的特征量f(z')。另外，式（4)中，α是權(quán)重系數(shù)， G(z'，0)是將標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)為σ的高斯函數(shù)。
[0091] 〔數(shù)學(xué)式4)
[0092]
[0093] 在此，正交截面特征量及平行截面特征量在Ζ'軸方向的椎骨的中央位置為極大 值，在椎間盤的位置為極小值。辨別器輸出特征量在椎間孔的位置為極大值，在椎間孔之 間的位置為極小。另外，因?yàn)樽甸g孔與椎間盤的解剖學(xué)上的位置關(guān)系是已知的，因此椎間 孔與椎骨的中央位置的解剖學(xué)的位置關(guān)系也是已知的。因此，為了使成為正交截面特征量 fl(z')及平行截面特征量f2(z')的極大值的Ζ'軸上的位置與成為辨別器輸出特征量 巧(Z')的極大值的Z'軸上的位置一致，在式（4)中，在辨別器輸出特征量巧(Z')上加 上了用于使極大值一致的相位差0。
[0094] 另外，在第四實(shí)施方式中，也能夠與第二實(shí)施方式相同地使用擬合函數(shù)來(lái)算出表 示椎間孔可能性的特征量f(z')。此時(shí)，當(dāng)對(duì)式（4)的右邊的第一項(xiàng)及第二項(xiàng)相加，而將 匯總了正交截面特征量n(z')及平行截面特征量f2(z')的特征量表示為f4(z')時(shí)， 能夠通過(guò)下述式（5)算出表示椎間孔可能性的特征量f(z')。在式巧）中，a3、a4、b3、b4、 c3、c4是用于決定擬合函數(shù)的形狀的系數(shù)，丫是用于使正交截面特征量η (Z')及平行截 面特征量f2(z')的極大值即特征量f4(z')的極大值與辨別器輸出特征量巧(Ζ')的 極大值一致的相位差。
[0095] 〔數(shù)學(xué)式引
[0096]
[0097] 另外，在上述各實(shí)施方式中，如圖5所示，將用于算出表示椎間孔可能性的特征量 的捜索范圍設(shè)定在設(shè)定于截面圖像Di的中屯、線31的左側(cè)的區(qū)域或者右側(cè)的區(qū)域，但是也 可W將捜索范圍設(shè)定在中屯、線31的右側(cè)及左側(cè)的區(qū)域雙方，并分別在左右的捜索范圍算 出表示椎間孔可能性的特征量。另外，將在左側(cè)及右側(cè)的捜索范圍分別算出的特征量設(shè)為 化(Z')、巧(Z')。在該情況下，將左右的特征量化(Z')、巧(Z')中的最大值或者平 均值等代表值設(shè)為表示關(guān)于該截面圖像Di的椎間孔可能性的特征量即可。另外，特征量 化(Z')、巧(Z')是本發(fā)明的第一特征量及第二特征量。
[0098] 在此，在如第二實(shí)施方式那樣使表示椎間孔可能性的特征量與擬合函數(shù)擬合的情 況下，使用左右的特征量化(Z')、巧(Z')的代表值即表示椎間孔可能性的特征量即可。 另外，也可W如下述式（6)所示那樣，使左右的特征量化(Z')、巧(Z')同時(shí)與擬合函數(shù) 擬合。另外，在式（6)中，曰1、曰'、61、6'、山(3'是用于決定擬合函數(shù)的形狀的系數(shù)，入是 權(quán)重系數(shù)。
[0099] 〔數(shù)學(xué)式6)
[0100]
[0101]
[0102] 另外，在上述實(shí)施方式中，對(duì)脊髓中屯、線30進(jìn)行了檢測(cè)，但是也可W替代脊髓中 屯、線30而對(duì)脊椎中屯、線進(jìn)行檢測(cè)。在該情況下，在與脊椎中屯、線正交的截面中，脊椎中屯、 線與椎間孔的解剖學(xué)上的位置關(guān)系也是一定的，因此能夠與上述各實(shí)施方式相同地算出表 示椎間孔可能性的特征量。
[0103] 另外，在上述實(shí)施方式中，在椎骨特定部26中對(duì)確定出的椎骨分別賦予標(biāo)簽，但 也可W不賦予標(biāo)簽而僅進(jìn)行多個(gè)椎骨的各自分離。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種椎骨分割裝置，其特征在于，具備： 椎間孔位置檢測(cè)單元，從包含多個(gè)椎骨的三維醫(yī)用圖像中檢測(cè)椎間孔的位置；及 椎骨特定單元，使用所檢測(cè)出的所述椎間孔的位置而對(duì)所述多個(gè)椎骨分別進(jìn)行確定。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的椎骨分割裝置，其特征在于， 所述椎間孔位置檢測(cè)單元是以下的單元：使用表示所述三維醫(yī)用圖像中的椎間孔可能 性的特征量來(lái)檢測(cè)所述椎間孔的位置。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的椎骨分割裝置，其特征在于， 還具備： 中心線檢測(cè)單元，從所述三維醫(yī)用圖像中檢測(cè)脊髄中心線和脊椎中心線的至少一方； 截面圖像生成單元，生成以所述脊髄中心線和所述脊椎中心線的至少一方為基準(zhǔn)的、 用于檢測(cè)所述椎間孔的至少一個(gè)截面圖像；及 特征量計(jì)算單元，根據(jù)所述至少一個(gè)截面圖像來(lái)算出表示所述椎間孔可能性的特征 量， 所述椎間孔位置檢測(cè)單元是基于所述特征量來(lái)檢測(cè)所述椎間孔的位置的單元。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的椎骨分割裝置，其特征在于， 所述截面圖像生成單元是對(duì)與所述脊髄中心線或者所述脊椎中心線正交的、預(yù)先規(guī)定 的間隔的多個(gè)截面生成多個(gè)截面圖像的單元。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的椎骨分割裝置，其特征在于， 所述特征量計(jì)算單元是以下的單元：分別在由通過(guò)所述脊髄中心線或者所述脊椎中心 線的直線線對(duì)稱地分割各所述截面圖像的情況下的一側(cè)及另一側(cè)中，分別算出表示所述椎 間孔可能性的第一特征量及第二特征量，并將該第一特征量及該第二特征量的代表值決定 為表示所述椎間孔可能性的特征量。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的椎骨分割裝置，其特征在于， 所述截面圖像生成單元是生成包含所述脊髄中心線或者所述脊椎中心線并朝向預(yù)先 規(guī)定的方向的截面的截面圖像的單元。7. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的椎骨分割裝置，其特征在于， 所述椎間孔位置檢測(cè)單元是以下的單元：在所述脊髄中心線或者所述脊椎中心線的方 向上使所述特征量與預(yù)先規(guī)定的周期函數(shù)或者準(zhǔn)周期函數(shù)擬合，并基于所擬合的所述周期 函數(shù)或者所述準(zhǔn)周期函數(shù)來(lái)檢測(cè)各所述椎間孔的位置。8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的椎骨分割裝置，其特征在于， 所述特征量計(jì)算單元是以下單元：分別在由通過(guò)所述脊髄中心線或者所述脊椎中心線 的直線線對(duì)稱地分割各所述截面圖像的情況下的一側(cè)和另一側(cè)中，分別算出表示所述椎間 孔可能性的第一特征量及第二特征量， 所述椎間孔位置檢測(cè)單元是以下的單元：在所述脊髄中心線或者所述脊椎中心線的方 向上使所述第一特征量及所述第二特征量分別與預(yù)先規(guī)定的周期函數(shù)或者準(zhǔn)周期函數(shù)擬 合，并分別基于所擬合的所述周期函數(shù)或者所述準(zhǔn)周期函數(shù)來(lái)檢測(cè)各所述椎間孔的位置。9. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的椎骨分割裝置，其特征在于， 所述椎間孔位置檢測(cè)單元是還使用以下特征量來(lái)檢測(cè)各所述椎間孔的位置的單元：表 示與所述脊髄中心線或者所述脊椎中心線交叉的截面的鮮明度的特征量、表示與所述脊髄 中心線或者所述脊椎中心線平行的截面的鮮明度的特征量及根據(jù)表示該交叉的截面和該 平行的截面的清晰度的各特征量而算出的表示所述椎骨的排列的規(guī)則性的特征量。10. -種椎骨分割方法，其特征在于， 從包含多個(gè)椎骨的三維醫(yī)用圖像中檢測(cè)椎間孔的位置， 使用所檢測(cè)出的所述椎間孔的位置而對(duì)所述多個(gè)椎骨分別進(jìn)行確定。
【專利摘要】本發(fā)明提供椎骨分割裝置、方法及程序，即使在切片厚較大的情況下，也能夠可識(shí)別地分別分離多個(gè)椎骨。椎間孔位置檢測(cè)部(25)從包含多個(gè)椎骨的三維醫(yī)用圖像中檢測(cè)出椎間孔的位置。此時(shí)，例如使用表示椎間孔可能性的特征量。椎骨特定部(26)使用所檢測(cè)出的椎間孔而對(duì)多個(gè)椎骨分別進(jìn)行確定。
【IPC分類】A61B6/03, A61B5/055
【公開(kāi)號(hào)】CN105455837
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510629659
【發(fā)明人】王彩華
【申請(qǐng)人】富士膠片株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月28日
【公告號(hào)】DE102015116296A1, US20160089074