[发明专利]用于识别图像中脊椎的特定部分的方法、装置和系统

说明书

本发明涉及用于可靠地识别人体或动物体的图像中，特别是计算机断层扫描（CT）图像中的脊椎的特定部分，特别是特定椎骨的方法以及相应的装置和系统，包括下述步骤：a)确定图像中的脊椎的一个或多个部分，特别是椎骨；b)确定图像中的脊椎的所述部分中的每一个的一个或多个区分参数，其中，该区分参数与脊椎的所述部分中的每一个的至少一个解剖属性相关；c)对图像中的脊椎的所述部分的区分参数进行分类；以及d)基于对图像中的脊椎的所述部分的区分参数的分类来识别脊椎的所述特定部分。相应地识别的椎骨，特别是T12椎骨和/或其关联椎间盘可以有利地用作强大自动脊椎标记算法的起点。

本发明涉及根据独立权利要求的用于识别人体或动物体的图像中，特别是计算机断层扫描（CT）图像中的脊椎的特定部分，特别是特定椎骨的方法以及相应的装置和系统。

在使用和不使用腹部、胸部和/或颈部的造影剂的情况下对CT图像的获取是用于诊断多种疾病或损伤的例行程序。脊柱表示用于描述器官和病状的位置的身体上部分的自然参考结构。为了在日常临床例程中用作参考系统，图像中的椎骨和/或椎间盘必须被标记。手动标记可能是耗时的，尤其当在数据中仅脊椎的任意部分是可见的时。因此，在没有任何用户交互的情况下在图像获取之后递送标记结果的自动方法是令人兴趣的。

当在CT扫描中自动标记脊椎的胸部/腰部时，有必要将正确的解剖椎间盘标记指定到起点。例如，作为具有肋骨的最底部椎骨，T12椎骨及其相关的椎间盘是脊椎标记算法的起点的自然候选。然而，结果是，在腰胸部CT扫描中T12椎骨与其他椎骨的可靠区分是不重要的，并且特别是在部分扫描（即，当图像数据仅显示一些腰部和/或一些胸部椎骨时）中甚至可能变得困难。附连到T12椎骨的肋骨在长度和形式上变化，并且可以表现出与L1椎骨的横突起的解剖相似性。这可能甚至会使领域专家发生混淆，并且通常将使对从T12开始的标记算法的自动初始化的任何未意识到的尝试发生偏差。

本发明的目的在于提供一种用于在人体或动物体的图像中可靠地识别脊椎的特定部分（特别是特定椎骨）的方法、装置和系统。

该目的通过根据独立权利要求的方法、装置和系统来实现。

根据本发明的方法包括以下步骤：确定图像中的脊椎的一个或多个部分，特别是椎骨；确定图像中的脊椎的所述部分中的每一个的一个或多个区分参数，其中，该区分参数与脊椎的所述部分中的每一个的至少一个解剖属性相关；对图像中的脊椎的所述部分的区分参数进行分类；以及基于对图像中的脊椎的所述部分的区分参数的分类来识别脊椎的所述特定部分。

根据本发明的装置包括用于执行下述步骤的图像处理单元：确定图像中的脊椎的一个或多个部分，特别是椎骨；确定图像中的脊椎的所述部分中的每一个的一个或多个区分参数，其中，该区分参数与脊椎的所述部分中的每一个的至少一个解剖属性相关；对图像中的脊椎的所述部分的区分参数进行分类；以及基于对图像中的脊椎的所述部分的区分参数的分类来识别脊椎的所述特定部分。

根据本发明的系统包括：图像获取单元，特别是是计算机断层扫描（CT）单元，用于获取人体或动物体的至少一部分的至少一个图像；以及根据本发明的用于识别图像中的脊椎的特定部分（特别是特定椎骨）的装置。

本发明基于用于自动识别脊椎或其一部分的图像中的特定椎骨，优选地是T12椎骨的方法。为此，确定包含在脊椎的图像中的至少两个椎骨中的每一个的一个或多个区分参数，其中，区分参数与每一个椎骨的形状相关。例如，区分参数表征附连到每一个椎骨的横突起和/或肋骨的长度和/或角度。针对每一个椎骨确定的区分参数被分类成两个或更多不同的类别。例如，区分参数被分离（即分类）成脊椎的腰部区域（L椎骨）、胸部区域（T椎骨）和腰胸部过渡区域（包括例如T12椎骨）的椎骨的三个不同类别。基于被分类成对应于脊椎的特定区域（例如，腰胸部过渡区域）的椎骨的类别的区分参数，相应的椎骨被识别为特定椎骨，例如T12椎骨。

通过本发明，可以可靠并且容易地识别人体或动物体的图像中的脊椎的特定部分，特别是特定椎骨。