[发明专利]一种基于脊柱超声冠状面图像的自动化椎体识别方法

权利要求书

1.一种基于脊柱超声冠状面图像的自动化椎体识别方法，所述方法包括以下步骤：

1)利用超声图像分割技术实现目标脊柱节段超声图像中椎体的逐节分割；

2)根据特征性解剖结构、特征椎体和椎体特征结构予以识别，并根据特征性解剖结构判断识别特征椎体，再由特征椎体推算其他椎体；

所述特征性解剖结构是指用于超声图像分割技术中具有特征的人体解剖结构，包括特定器官组织和特征性解剖位置关系，特定器官组织为人体脊椎、肋骨和骶骨，特征性解剖位置关系为不同节段胸椎与相应肋骨的位置关系、第五节腰椎与骶骨、骶髂关节的位置关系；

所述特征椎体是指根据解剖特征差异将人体脊椎各节段逐一区分，其中最具有特征性的为寰椎、枢椎、第7节颈椎和骶椎，第3到6节颈椎、12节胸椎之间、5节腰椎之间均具有较高相似度；

所述椎体特征结构是指每节椎体具有特征性并有辨识度的解剖结构，为棘突和横突；所述特征性和辨识度均指超声图像；

所述根据特征性解剖结构判断识别特征椎体的方法是指：根据椎体特征结构和具有特征的人体解剖结构，通过图像分割技术识别具体脊椎节段、肋骨、骶骨及其特征性位置关系，确定分割的起止点并完成分割；

所述根据特征椎体推算其他椎体的方法是指：完成特征性解剖结构判断识别特征椎体后，根据其他椎体与特征椎体的空间排列关系，通过计数推导直至找到目标脊柱节段；

3)通过特征性解剖结构和椎体特征进行验证校准；

所述脊柱超声冠状面图像是指通过具有空间定位功能的超声探头扫描获取的人体脊柱骨质超声图像，根据空间位置信息完成三维重建，对重建图像按照不同深度进行冠状面切割所得图像，所述具有空间定位功能的超声探头是指带有磁定位标记的二维超声线阵探头或固定于多 自由度机械手的二维超声线阵探头；所述不同深度是指距离人体背部体表的深度，不同深度下超声图像所包含图像内容不同，成像最浅表为人体背部皮肤轮廓，成像最深为脊椎骨质信息。

2.如权利要求1所述的基于脊柱超声冠状面图像的自动化椎体识别方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述超声图像分割过程为：

根据超声探头扫查所得人体脊柱骨质超声图像中的图像信息，通过识别特征结构信息，完成每一节脊椎的准确辨识和分割的相关技术；所述图像信息是指扫查所得图像中人体脊柱的骨骼图像信息；所述特征结构信息是指人体脊椎的解剖结构、空间排列和其他毗邻组织的特征信息，其中人体脊椎的解剖结构是指每节脊椎的解剖结构特征，为棘突和横突，脊椎的空间排列是指正常生理状态下人体每节脊椎的排列顺序和脊柱的曲度，具体表现为自上而下颈椎、胸椎、腰椎、骶椎的排布和颈曲、胸曲、腰曲、骶曲特征，其他毗邻组织的特征信息是指脊柱毗邻其他组织的解剖标志和形状特征，为第10,11,12肋骨和骶髂关节。

3.如权利要求1或2所述的基于脊柱超声冠状面图像的自动化椎体识别方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述目标脊柱节段是指临床治疗目标病变所在的脊柱节段，根据病变的大小和范围，是某一节脊椎或者某几节相邻或不相邻的脊椎。

4.如权利要求1或2所述的基于脊柱超声冠状面图像的自动化椎体识别方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述通过特征性解剖结构和椎体特征进行验证校准的方法是指：从目标脊柱节段出发，通过计数推导分别找到其上位和下位的特征椎体，并与该特征椎体进行特征性解剖结构比对，从而验证特征椎体的正确性，进而验证或校准目标脊柱阶段的方法；所述上位和下位的特征椎体分别是指根据人体正常生理解剖特征判断，位于目标脊柱节段头侧和尾侧的特征椎体。