專利名稱：具有醫(yī)學(xué)圖像測(cè)量功能的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種醫(yī)學(xué)圖像處理裝置，該醫(yī)學(xué)圖像處理裝置用于對(duì)由一醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備，例如一X射線診斷裝置，獲取的醫(yī)學(xué)圖像上的一個(gè)預(yù)定部分進(jìn)行測(cè)量。本發(fā)明還涉及一種測(cè)量由該醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備獲取的醫(yī)學(xué)圖像上的預(yù)定部分的方法。
背景技術(shù)：
自二十世紀(jì)七十年代以來，隨著計(jì)算機(jī)的改進(jìn)，醫(yī)學(xué)圖像診斷已經(jīng)快速發(fā)展起來。醫(yī)學(xué)圖像診斷由，例如，X射線診斷裝置，磁共振成像裝置(MRI)，X射線計(jì)算機(jī)斷層(CT)裝置，或類似裝置來完成。現(xiàn)在，這種診斷在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中起著非常重要的作用。由如上所述的醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備獲取的醫(yī)學(xué)圖像，通常由醫(yī)生或其同類人員在對(duì)他或她的醫(yī)學(xué)圖像診斷中進(jìn)行觀察和解釋。此外，醫(yī)學(xué)圖像也可以用于作為診斷的一部分，以測(cè)量患者身體的一個(gè)預(yù)定部分，如一個(gè)器官或一段骨骼。在作為骨骼診斷的一個(gè)實(shí)例的脊柱側(cè)凸診斷中，根據(jù)X射線診斷裝置獲取的透射圖像，來計(jì)算脊柱的一彎曲尺度。當(dāng)脊髓的生成快于它周圍的組織時(shí)，就可能發(fā)生脊柱側(cè)凸。脊柱側(cè)凸往往特別容易出現(xiàn)于青少年中，因此需要對(duì)這些青少年進(jìn)行一月一次的跟蹤觀察。
圖1是一幅表示本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)所述的在一脊柱側(cè)凸診斷中彎曲尺度的測(cè)量技術(shù)的實(shí)例的示意圖。圖1(A)表示在一患者或被檢查對(duì)象(在此后簡(jiǎn)稱為樣本)的射線照片(圖像)上的柯布氏角(Cobb angle)測(cè)量以計(jì)算彎曲角度。圖2(B)表示一樣本的射線照片(圖像)上的‘豎向定線’距離的測(cè)量，該測(cè)量用來計(jì)算沿脊柱的一表示直線的偏離量，該表示直線是一個(gè)沿樣本的本體軸線的假想的理想的健康的筆直脊柱(在此后簡(jiǎn)稱為中線)。因此，可通過判斷該中線來指示樣本本體軸線的中心。該彎曲尺度，例如柯布氏角和‘豎向定線’距離，表示脊柱的彎曲的程度。柯布氏角和‘豎向定線’距離的基礎(chǔ)已建立起來，而且其測(cè)量方法在已有技術(shù)中是公知的。
柯布氏角的計(jì)算中，在如圖1(A)所示，操作者，如醫(yī)生或放射學(xué)技術(shù)人員，觀察一幅在顯示器上顯示的X射線透射圖像(在此后簡(jiǎn)稱為圖像)。操作者然后靠視覺確定(或用他或她的感覺確定)一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)，如點(diǎn)1至3，這些點(diǎn)是脊柱4的最少彎曲點(diǎn)(只要是操作者認(rèn)為的)?；陲@示的圖像，在相鄰的兩個(gè)點(diǎn)之間，各相鄰兩個(gè)最少彎曲點(diǎn)具有脊柱4的一個(gè)最大彎曲點(diǎn)。在確定的點(diǎn)1至3上，操作者用例如鼠標(biāo)手工繪制分別與切線8-10垂直的垂線5至垂線7。具體的，操作者確定點(diǎn)1，并在點(diǎn)1上繪制切線8。然后，操作者繪制與切線8垂直的垂線5。類似的，操作者繪制與在確定的點(diǎn)2上繪制的切線9垂直的垂線6。然后，操作者繪制與在確定的點(diǎn)3上繪制的切線10垂直的垂線7。一個(gè)與顯示器相連的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置計(jì)算出由垂線5至7形成的α角和β角。換而言之，垂線5和6相交成α角，類似地垂線6和7相交成β角。計(jì)算出的α角和β角顯示在顯示器上。
在如圖1(B)所示的‘豎向定線’的距離計(jì)算中，操作者觀察顯示在顯示器上的圖像并沿脊柱4繪制一條中線11。中線11是由操作者根據(jù)顯示圖像利用視覺推測(cè)并確定的。中線11與脊柱4相交于交點(diǎn)12至14。然后，操作者由視覺確定脊柱4的點(diǎn)15和16，點(diǎn)15和16都是當(dāng)垂線從點(diǎn)15和16垂到中線11時(shí)，在交點(diǎn)12至14的每?jī)上噜徑稽c(diǎn)之間離中線11最遠(yuǎn)的點(diǎn)(只要操作者認(rèn)為的)。更具體的，操作者在交點(diǎn)12和13之間確定點(diǎn)15。然后操作者在交點(diǎn)13和14之間確定點(diǎn)16。當(dāng)垂線從點(diǎn)15垂到中線11時(shí)，醫(yī)學(xué)圖像處理裝置計(jì)算點(diǎn)15和中線11之間的距離17。類似的，當(dāng)線從點(diǎn)16垂到中線11時(shí)，醫(yī)學(xué)圖像處理裝置計(jì)算點(diǎn)16和中線11之間的距離18。計(jì)算出的距離17和18顯示在顯示器上。
在現(xiàn)有技術(shù)中，脊柱側(cè)凸采用作為彎曲尺度的指標(biāo)的計(jì)算出的角度和/或距離來進(jìn)行診斷。常規(guī)采用基于點(diǎn)和線來獲取柯布氏角和‘豎向定線’距離，來對(duì)脊柱側(cè)凸進(jìn)行診斷，這些點(diǎn)和線的選擇和繪制是根據(jù)操作者的感覺而確定的。
具體的，在柯布氏角的計(jì)算中，顯示器顯示的圖像中的脊柱4上的點(diǎn)1至3是基于操作者的感覺，靠他或她用眼睛觀察圖像來選擇的。另外，切線8至10和垂線5至7是基于操作者用他或她的眼睛觀察圖像來繪制的。類似的，在‘豎向定線’距離計(jì)算中，中線11是基于操作者的感覺，靠用他或她的眼睛觀察圖像來繪制的。進(jìn)一步，點(diǎn)15和16是基于操作者的感覺，靠用他或她的眼睛觀察圖像來選擇的。
因此，所選擇的點(diǎn)和/或繪制的線是非常主觀的，因而計(jì)算出的結(jié)果在不同的操作者之間有可能不同。另外，即使由同一操作者操作時(shí)，如果該操作者對(duì)他或她選擇和/或繪制的判斷沒有一個(gè)清楚的標(biāo)準(zhǔn)，也可能出現(xiàn)不同的結(jié)果。特別的，如上所述，脊柱側(cè)凸病例可能需要對(duì)脊柱彎曲尺度每月一次跟蹤觀察。因此，必須保持再現(xiàn)性而且再現(xiàn)性對(duì)脊柱側(cè)凸的診斷是一個(gè)非常重要的因素。
在人類系統(tǒng)中導(dǎo)致再現(xiàn)性困難(或計(jì)算精度的降低)的因素之一如下所述。與顯示在顯示器上的整個(gè)圖像相比，針對(duì)一個(gè)非常小的區(qū)域進(jìn)行計(jì)算。此外，脊柱的彎曲狀態(tài)通常是微小的，而且有時(shí)可能超出了人類的辨別力。因此，測(cè)量結(jié)果的精度在有些情況下不可能保證。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，其提供了一種用于處理由醫(yī)學(xué)設(shè)備生成的醫(yī)學(xué)圖像的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置。該裝置包括一個(gè)接口，用于獲取醫(yī)學(xué)圖像；一個(gè)處理器，用于沿由該接口獲取的醫(yī)學(xué)圖像中的一個(gè)樣本的一弓形部分確定一平滑線；以及一個(gè)計(jì)算裝置，用于根據(jù)由處理器確定的平滑線，計(jì)算弓形部分的彎曲尺度。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，其提供一種測(cè)量由醫(yī)學(xué)設(shè)備生成的醫(yī)學(xué)圖像中一個(gè)預(yù)定部分的方法。該方法的步驟包括沿由該接口獲取的醫(yī)學(xué)圖像中的一個(gè)樣本的弓形部分確定一平滑線，以及根據(jù)該平滑線，自動(dòng)計(jì)算弓形部分的彎曲尺度。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，其提供一個(gè)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，在該產(chǎn)品上儲(chǔ)存一個(gè)用于測(cè)量由醫(yī)學(xué)設(shè)備生成的醫(yī)學(xué)圖像的中一個(gè)預(yù)定部分的程序。該計(jì)算機(jī)程序具有指令，這些指令執(zhí)行時(shí)，其運(yùn)行的步驟包括沿醫(yī)學(xué)圖像中的一個(gè)樣本的成弓形部分確定一平滑線，以及基于該平滑線自動(dòng)計(jì)算成弓形部分的彎曲尺度。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，其提供一種處理由醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備生成的圖像的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置。該裝置包括一個(gè)接口，用于獲取醫(yī)學(xué)圖像；一個(gè)第一處理器，用于通過圖形識(shí)別處理來提取醫(yī)學(xué)圖像中脊柱的每塊椎骨的輪廓，并根據(jù)每塊椎骨的提取的輪廓，獲得脊柱的每塊椎骨相對(duì)于水平線的坡度；以及一個(gè)第二處理器，用于根據(jù)第一處理器獲得的每塊椎骨的坡度，計(jì)算作為彎曲尺度的，在具有正坡度符號(hào)的脊柱的第一椎骨和具有負(fù)坡度符號(hào)的脊柱的第二椎骨之間的最大角度。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，其提供一種測(cè)量由醫(yī)學(xué)設(shè)備生成的醫(yī)學(xué)圖像中一個(gè)預(yù)定部分的方法。該方法的步驟包括通過圖形識(shí)別處理來提取醫(yī)學(xué)圖像中脊柱的每塊椎骨的輪廓，并根據(jù)提取出的每塊椎骨的輪廓，獲得脊柱的每塊椎骨相對(duì)于水平線的坡度，以及根據(jù)第一處理器獲得的每塊椎骨的坡度，計(jì)算作為彎曲尺度的，在具有正坡度符號(hào)的脊柱的第一椎骨和具有負(fù)坡度符號(hào)的脊柱的第二椎骨之間的最大角度。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，其提供X射線診斷裝置，該裝置包括一個(gè)發(fā)生器，一個(gè)檢測(cè)器，一個(gè)機(jī)械裝置，一個(gè)合成器，一個(gè)處理器和一個(gè)計(jì)算裝置。發(fā)生器用于產(chǎn)生X射線。檢測(cè)器用于檢測(cè)由于對(duì)樣本進(jìn)行X射線照射從一樣本透射的透射X射線。機(jī)械裝置用于移動(dòng)發(fā)生器和檢測(cè)器，從而根據(jù)檢測(cè)到的透射X射線獲得樣本的一成弓形部分的多幅圖像。合成器用于合成多幅圖像并輸出一個(gè)作為成弓形部分的圖像的合成圖像。處理器用于確定沿成弓形部分圖像中成弓形部分的平滑線。計(jì)算裝置用于根據(jù)該平滑線，計(jì)算該弓形部分的彎曲尺度。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，其提供一種測(cè)量由一X射線診斷裝置生成的醫(yī)學(xué)圖像中一個(gè)預(yù)定部分的方法。該方法的步驟包括由發(fā)生器產(chǎn)生X射線，利用檢測(cè)器檢測(cè)由于對(duì)樣本進(jìn)行X射線照射從一樣本透射的透射X射線；移動(dòng)發(fā)生器和檢測(cè)器，從而根據(jù)檢測(cè)到的透射X射線，獲得樣本的一成弓形部分的多幅圖像，合成多幅圖像，輸出一個(gè)作為成弓形部分的圖像的合成圖像，確定成弓形部分圖像中沿成弓形部分的平滑線，根據(jù)該平滑線計(jì)算該弓形部分的彎曲尺度。


本發(fā)明實(shí)施例的更完全的說明以及它的很多優(yōu)點(diǎn)都將很容易地從參照下述附圖的詳細(xì)說明中獲得，其中圖1是一幅表示根據(jù)本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)所述的在一脊柱側(cè)凸診斷中彎曲尺度的測(cè)量技術(shù)的實(shí)例的示意圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的包含一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像處理器的一X射線診斷裝置示例性結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的一醫(yī)學(xué)圖像處理器的示例性結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的從一個(gè)樣本的脊柱上獲取圖像的過程的一個(gè)實(shí)例的流程圖。
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的合成多幅椎骨圖像以產(chǎn)生一個(gè)合成脊柱圖像的過程的一個(gè)實(shí)例的流程圖。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的柯布氏角計(jì)算過程的一個(gè)實(shí)例的流程圖。
圖7是表示一手工脊柱線的實(shí)例和根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的顯示在顯示器上的合成脊柱圖像中繪制的一平滑脊柱線的實(shí)例的示意圖。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的柯布氏角計(jì)算的一個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的關(guān)于柯布氏角的繪圖數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的‘豎向定線’距離計(jì)算過程的一個(gè)實(shí)例的流程圖。
圖11是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的‘豎向定線’距離計(jì)算的一個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖12是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述的自動(dòng)脊柱線繪圖過程的一個(gè)實(shí)例的流程圖。
圖13是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述的自動(dòng)脊柱線繪圖過程的一個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖14是表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例所述的柯布氏角計(jì)算的另一個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖15是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的圖像顯示圖的一個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖16是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的從不同方向示出的合成脊柱圖像的一個(gè)實(shí)例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例將參照所附附圖進(jìn)行說明。在本發(fā)明的實(shí)施例中，將說明一X射線診斷裝置，其包括一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像處理器，該診斷裝置可以精確計(jì)算作為彎曲尺度的由脊柱的弓形導(dǎo)致的脊柱弓形角和從中線的偏移距離。本發(fā)明實(shí)施例將利用脊柱側(cè)凸測(cè)量的例子進(jìn)行說明。但是本發(fā)明的實(shí)施例可以不僅限于脊柱側(cè)凸，還可以用于以下病例，如駝背，脊柱前彎癥，弓形腿，以及任何其它可適用的骨骼缺陷。
(第一實(shí)施例)。
圖2是表示一種根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的包含一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像處理器的X射線診斷裝置示例性結(jié)構(gòu)的框圖。一X射線診斷裝置20可以包括一個(gè)射線照相設(shè)備21，一個(gè)高壓發(fā)生器22，一個(gè)機(jī)械控制器23，一個(gè)系統(tǒng)控制器24，一個(gè)控制臺(tái)25，和一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像處理器26。射線照相設(shè)備21執(zhí)行對(duì)樣本P的X射線射線照相。高壓發(fā)生器22產(chǎn)生射線照相設(shè)備21放射X射線所需的高壓。機(jī)械控制器23根據(jù)從控制臺(tái)25發(fā)出的指示信號(hào)，控制射線照相設(shè)備21的機(jī)械部分。系統(tǒng)控制器24對(duì)X射線診斷裝置20實(shí)行全面控制，X射線診斷裝置20具體包括射線照相設(shè)備21，高壓發(fā)生器22，和機(jī)械控制器23?？刂婆_(tái)25為該X射線診斷裝置的不同組成部分提供指示信號(hào)。醫(yī)學(xué)圖像處理器26分析并處理由射線照相設(shè)備21獲取的圖像。
射線照相設(shè)備21可以分成三個(gè)部分。這三個(gè)部分可以稱為X射線發(fā)生部分，X射線檢測(cè)部分，以及分別移動(dòng)X射線發(fā)生部分和X射線檢測(cè)部分的機(jī)械裝置部分。
射線照相設(shè)備21的X射線發(fā)生部分可以包括一個(gè)X射線管211和一個(gè)瞄準(zhǔn)儀212。X射線管211對(duì)樣本P輻射(或產(chǎn)生)一X射線。瞄準(zhǔn)儀212校準(zhǔn)從X射線管211輻射的X射線。具體的，X射線管211包括一個(gè)真空球管。在該真空球管中，電子被高壓發(fā)生器22提供的高壓加速并撞擊到鎢靶上。因此，X射線就從真空球管中產(chǎn)生出來。瞄準(zhǔn)儀212位于X射線球管211和樣本P之間。瞄準(zhǔn)儀212使從X射線球管211放射出的X射線變窄為預(yù)定的圖像接收尺寸，從而提供一個(gè)清晰的圖像。
射線設(shè)備21的X射線檢測(cè)部分可以包括一個(gè)X射線影像增強(qiáng)器(在此后簡(jiǎn)稱為I.I.)213和一個(gè)X射線電視照相機(jī)214。從X射線管211放射出的X射線通過瞄準(zhǔn)儀212輻射到樣本P，并作為透射X射線從樣本P傳輸出來。I.I.213接收該透射X射線并將該透射X射線轉(zhuǎn)換為光學(xué)圖像。電視照相機(jī)214將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)(或視頻信號(hào))。該電子信號(hào)輸出到醫(yī)學(xué)圖像處理器26。X射線發(fā)生部分和X射線檢測(cè)部分連接并承載于支架215上。X射線發(fā)生部分，X射線檢測(cè)部分，和支架215在下文中統(tǒng)稱為射線照相系統(tǒng)。
機(jī)械部分可以包括一個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)械裝置216和一個(gè)機(jī)械位置檢測(cè)器217。機(jī)械部分由可以在射線照相設(shè)備21以外提供的機(jī)械控制器23來控制。運(yùn)動(dòng)機(jī)械裝置216使射線照相系統(tǒng)沿樣本P的本體軸線移動(dòng)。機(jī)械位置檢測(cè)器217通過計(jì)算從運(yùn)動(dòng)機(jī)械裝置216上提供的一個(gè)編碼器輸出的脈沖數(shù)來檢測(cè)射線照相系統(tǒng)的位置。此外，機(jī)械位置檢測(cè)器217向一個(gè)外部設(shè)備輸出檢測(cè)信息，而且還驅(qū)動(dòng)高壓發(fā)生器22以使X射線管211放射出X射線。
射線照相設(shè)備21還進(jìn)一步包括一個(gè)床218。床218通常是一個(gè)在射線照相過程中支撐樣本P的桌子。床218可以由允許X射線容易地透射過床218的材料制成。通常，射線照相是在樣本P處于直立位置時(shí)實(shí)行的，這樣在脊柱側(cè)凸診斷中可對(duì)樣本P施加一個(gè)重力。因此，床218可以如圖2所示用作樣本P的擱腳板。
高壓發(fā)生器22產(chǎn)生提供給X射線管211的高壓，該高壓施加在X射線管211的陽極和陰極之間以加速熱電子。熱電子從X射線管211的陰極產(chǎn)生。高壓發(fā)生器22通過一倒相系統(tǒng)具有很大功率，例如80KW至100KW。高壓發(fā)生器22還可以包括一個(gè)用于向醫(yī)學(xué)圖像處理器26發(fā)送有關(guān)獲取數(shù)據(jù)的時(shí)序的接口。
機(jī)械控制器23根據(jù)控制臺(tái)25通過系統(tǒng)控制器24發(fā)出的指示信號(hào)，控制運(yùn)動(dòng)機(jī)械裝置216。機(jī)械控制器23可以控制射線照相系統(tǒng)沿樣本P的本體軸線的運(yùn)動(dòng)速度和/或運(yùn)動(dòng)方向。
系統(tǒng)控制器24對(duì)X射線診斷裝置20實(shí)行全面控制，包括根據(jù)控制臺(tái)25發(fā)出的指示信號(hào)，對(duì)圖像數(shù)據(jù)獲取的控制和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制。系統(tǒng)控制器24還包括對(duì)將獲取的圖像傳輸?shù)结t(yī)學(xué)圖像處理器26的控制。
控制臺(tái)25包括各種開關(guān)和按鍵，一個(gè)鍵盤，和一個(gè)顯示板。控制臺(tái)25可以由一個(gè)操作者，如醫(yī)生或放射學(xué)技術(shù)人員操作。操作者的操作包括射線照相條件的設(shè)定和機(jī)械部分運(yùn)動(dòng)的設(shè)定?；谶@些操作的指示信號(hào)通過系統(tǒng)控制器24送到X射線診斷裝置20的各單元或組成部分。
醫(yī)學(xué)圖像處理器26可以包括一個(gè)圖像分析器261，一個(gè)鼠標(biāo)262，和一個(gè)顯示器263。圖像分析器261合成(或合并)射線照相系統(tǒng)中獲取的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)并基于合成圖像數(shù)據(jù)計(jì)算柯布氏角，‘豎向定線’距離，和/或類似數(shù)值。鼠標(biāo)與圖像分析器261連接并由操作者操作，從而向圖像分析器261輸入圖像計(jì)算所需的信息。顯示器263顯示合成的圖像和計(jì)算結(jié)果。醫(yī)學(xué)圖像處理器26的詳細(xì)內(nèi)容將參照?qǐng)D3進(jìn)行說明。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例和隨后的實(shí)施例，醫(yī)學(xué)圖像處理器26將作為X射線診斷裝置20的一部分進(jìn)行說明。但是本發(fā)明的實(shí)施例并不僅限于這一種圖像處理器的應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，醫(yī)學(xué)圖像處理器可以作為一個(gè)獨(dú)立的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置進(jìn)行應(yīng)用。例如，該獨(dú)立的醫(yī)學(xué)圖像處理器可以通過網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或多個(gè)醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備，如X射線診斷設(shè)備相連。另外，該醫(yī)學(xué)圖像處理裝置可位于遠(yuǎn)離一不具有醫(yī)學(xué)圖像處理器26的X射線診斷裝置的地點(diǎn)。該遠(yuǎn)離的地點(diǎn)可能是，例如，不同的房間，不同的樓層，不同的醫(yī)院，醫(yī)生家，或任何其它醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室。另外，醫(yī)學(xué)圖像處理器26或其處理功能部件也可以安裝在一個(gè)用于說明醫(yī)學(xué)圖像的工作站或任何其它具有或不具有特殊用途的功能部件的計(jì)算機(jī)化設(shè)備上。無論哪種情況，該醫(yī)學(xué)圖像處理器或醫(yī)學(xué)圖像處理裝置可以對(duì)通過網(wǎng)絡(luò)獲取的圖像或從一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中以離線數(shù)據(jù)形式獲取的圖像進(jìn)行處理。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的醫(yī)學(xué)圖像處理器26的示例性結(jié)構(gòu)的框圖。圖3還示出了與醫(yī)學(xué)圖像處理器26(X射線診斷裝置20)相連的外部設(shè)備，如一圖像工作站和一個(gè)激光成像器。
圖像分析器261可以包括一個(gè)存儲(chǔ)器部分，一個(gè)計(jì)算部分，和一個(gè)接口部分。
圖像分析器261的存儲(chǔ)器部分可以包括一個(gè)圖像存儲(chǔ)器2611，一個(gè)圖像位置信息存儲(chǔ)器2612，一個(gè)合成圖像存儲(chǔ)器2613，一個(gè)圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614，一個(gè)計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615，和一個(gè)硬盤2616。圖像存儲(chǔ)器2611存儲(chǔ)樣本P的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)。圖像位置信息存儲(chǔ)器2612存儲(chǔ)圖像存儲(chǔ)器2611中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)的位置信息。換而言之，當(dāng)已獲得各圖像數(shù)據(jù)時(shí)，圖像位置信息存儲(chǔ)器2612存儲(chǔ)關(guān)于樣本位置的信息。合成圖像存儲(chǔ)器2613存儲(chǔ)合成圖像數(shù)據(jù)。圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614存儲(chǔ)圖形數(shù)據(jù)(或?qū)盈B圖數(shù)據(jù))。計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615存儲(chǔ)柯布氏角和‘豎向定線’距離的計(jì)算結(jié)果。硬盤2626存儲(chǔ)信息或數(shù)據(jù)，如合成圖像數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果。
圖像分析器261的計(jì)算部分可以包括一個(gè)圖像合成器2617和一個(gè)CPU(中央處理單元)2618。圖像合成器2617根據(jù)存儲(chǔ)在圖像位置信息存儲(chǔ)器2612中的位置信息合成存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器2611中的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，并將合成的圖像數(shù)據(jù)輸出到合成圖像存儲(chǔ)器2613。CPU2618根據(jù)合成圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算柯布氏角和/或‘豎向定線’距離，并將計(jì)算結(jié)果輸出到計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615。
圖像分析器261的接口部分可以包括一個(gè)顯示接口2619，一個(gè)操作輸入接口2620，和一個(gè)通訊接口2621。顯示接口2619用于在顯示器263上顯示合成的圖像、圖形數(shù)據(jù)、計(jì)算的結(jié)果、和/或類似數(shù)據(jù)。顯示接口2619還可將合成的圖像數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)疊加或合成，或與計(jì)算的結(jié)果疊加或合成。操作輸入接口2620用于與例如鼠標(biāo)262連接。通信接口2621與一個(gè)外部設(shè)備30，例如一工作站31和一激光成像器32相連。
顯示器263通過顯示接口2620顯示存儲(chǔ)在合成圖像存儲(chǔ)器2613，圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614，計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615，和/或硬盤2616中的數(shù)據(jù)和信息。
鼠標(biāo)262可以用作一個(gè)輸入裝置，交互地響應(yīng)顯示在顯示器263上的各種菜單。此外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，鼠標(biāo)262還可以用于對(duì)作為合成圖像的一部分而顯示的脊柱進(jìn)行手工繪制輪廓，以及設(shè)定圖形識(shí)別范圍。繪制輪廓和圖形識(shí)別將在以后說明。
在下列說明中，將更具體地進(jìn)一步說明圖像分析器261的組成部分。
圖像存儲(chǔ)器2611可以是一個(gè)用于當(dāng)射線照相系統(tǒng)沿樣本P的本體軸線移動(dòng)所拍的射線照片的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。圖像數(shù)據(jù)可以以在X射線電視照相機(jī)214中轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的電子(或視頻)信號(hào)的形式存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器2611中。當(dāng)已獲取多個(gè)圖像中的每一個(gè)后，圖像位置信息存儲(chǔ)器2612存儲(chǔ)由機(jī)械裝置位置檢測(cè)器217檢測(cè)到的第一個(gè)射線照相系統(tǒng)的位置。換而言之，多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的每一個(gè)位置信息都存儲(chǔ)在圖像位置信息存儲(chǔ)器2612中。
圖像合成器2617根據(jù)圖像位置信息存儲(chǔ)器2612中存儲(chǔ)的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的位置信息，合成(或合并)存儲(chǔ)于圖像存儲(chǔ)器2611中多個(gè)圖像數(shù)據(jù)以生成合成圖像數(shù)據(jù)。合成的圖像數(shù)據(jù)輸出并存儲(chǔ)在合成圖像存儲(chǔ)器2613中。而且，圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614存儲(chǔ)作為圖形數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)面或繪圖信息(包括直線，曲線，符號(hào)等)，這些信息是基于鼠標(biāo)262的繪圖指令或CPU2618中的計(jì)算結(jié)果而提供的。該計(jì)算結(jié)果被存儲(chǔ)在計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615中。
CPU2618是一個(gè)主要計(jì)算單元，該單元根據(jù)操作者對(duì)顯示在顯示器263中并存儲(chǔ)于圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614中的合成后的圖像提供的結(jié)構(gòu)或繪圖信息，設(shè)定并確定其脊柱線。而后，CPU2618根據(jù)操作者對(duì)顯示在顯示器263中并存儲(chǔ)于圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614中的合成后的圖像的提供的結(jié)構(gòu)或繪圖信息，計(jì)算柯布氏角和‘豎向定線’距離。
硬盤2616是一個(gè)用于在合成圖像存儲(chǔ)器2613中存儲(chǔ)的合成圖像數(shù)據(jù)的裝置，用于處理存儲(chǔ)在圖像位置信息存儲(chǔ)器2612中的圖像位置信息，存儲(chǔ)在圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614中的結(jié)構(gòu)或繪圖信息(圖形數(shù)據(jù))，以及存儲(chǔ)在計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615中的計(jì)算結(jié)果。
顯示接口2619從合成圖像存儲(chǔ)器2613，圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614，計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615和/或硬盤2616中讀出數(shù)據(jù)。而后，顯示接口2619將讀出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電視格式的數(shù)據(jù)，從而在顯示器263上顯示該數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)顯示在顯示器263上時(shí)，在預(yù)定的第一階段，只有合成圖像可以通過顯示接口2619顯示在顯示器263上。在預(yù)定的第二階段，顯示接口2619將合成后的圖像與圖形數(shù)據(jù)合成。換而言之，顯示接口2619將合成圖像與圖形數(shù)據(jù)層疊。與圖形數(shù)據(jù)層疊的合成圖像顯示在顯示器263上。類似的，在預(yù)定的第三階段，顯示接口2619進(jìn)一步將計(jì)算結(jié)果層疊在已經(jīng)與圖形數(shù)據(jù)層疊的合成圖像上。這種層疊有計(jì)算結(jié)果的合成圖像顯示在顯示器263上。
操作輸入接口2620接收來自輸入裝置(如鼠標(biāo)262)的信息從而為醫(yī)學(xué)圖像處理器26提供信息。通訊接口2621從合成圖像存儲(chǔ)器2613，圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614，計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615和/或硬盤2616中讀出數(shù)據(jù)。而后，通訊接口2621將讀出的數(shù)據(jù)連接傳送到外部設(shè)備30，如工作站31和激光成像器32。工作站31可以是一個(gè)通常為了圖像診斷的目的而解釋圖像的計(jì)算機(jī)化設(shè)備。激光成像器32可以用于在膠片上表現(xiàn)圖像。
下面，將參照?qǐng)D2至5，采用獲取一脊柱合成圖像作為本發(fā)明的第一實(shí)施例來對(duì)X射線診斷裝置中的操作過程進(jìn)行解釋說明。眾所周知，人類脊柱通常包括頸椎，胸椎，腰椎，骶椎和尾椎。頸椎包括七塊椎骨。胸椎包括十二塊椎骨。腰椎包括五塊椎骨。骶椎包括五塊椎骨。尾椎包括三到五塊椎骨，這些尾椎骨形成一個(gè)尾骨。每塊椎骨通過椎間盤與它相鄰的椎骨相連。因此，眾所周知，脊柱可以彎曲。但是，當(dāng)脊柱由于疾病或在異常情況下生長(zhǎng)而發(fā)生障礙時(shí)，脊柱的形狀有時(shí)可以變得不規(guī)則。對(duì)這種不規(guī)則應(yīng)該進(jìn)行正確的診斷和治療。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的獲取一個(gè)樣本的脊柱的圖像的過程的一個(gè)實(shí)例的流程圖。圖5是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的合成多幅椎骨圖像以產(chǎn)生一個(gè)合成脊柱圖像的過程的一個(gè)實(shí)例的流程圖。
在下面的步驟中，可以通過移動(dòng)射線照相系統(tǒng)在第一頸椎和股骨頭之間的范圍內(nèi)進(jìn)行射線照相。因而，就能夠獲取整個(gè)脊柱的椎骨圖像。
1.射線照相和多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)在射線照相之前，操作者通過控制臺(tái)25設(shè)定射線照相的條件。例如，當(dāng)將以ΔX間隔在位置X1，X2，，……，和XN上進(jìn)行射線照相時(shí)，這N個(gè)點(diǎn)由控制臺(tái)25設(shè)置。這N個(gè)點(diǎn)的信息可以通過系統(tǒng)控制器24和機(jī)械控制器23發(fā)送到機(jī)械裝置位置檢測(cè)器217。然后該信息可以存儲(chǔ)到由機(jī)械裝置位置檢測(cè)器217中提供的存儲(chǔ)器中(步驟S0)。響應(yīng)于該信息，機(jī)械控制器23控制射線照相系統(tǒng)移動(dòng)到一個(gè)初始位置X1，射線照相由該初始位置開始(步驟S1)。初始位置X1可以鄰近第一頸椎。
當(dāng)控制臺(tái)25發(fā)出一個(gè)射線照相初始指令并發(fā)送給系統(tǒng)控制器24時(shí)，機(jī)械裝置位置檢測(cè)器217在初始位置X1產(chǎn)生初始脈沖。響應(yīng)于該初始脈沖，高壓發(fā)生器22被驅(qū)動(dòng)。然后，高壓發(fā)生器22的輸出驅(qū)動(dòng)X射線管211，相應(yīng)的，X射線脈沖從X射線管211中放射出并對(duì)樣本P曝光。該初始曝光發(fā)生在位于第一頸椎附近的初始位置。從樣本P透射出透射X射線被I.I.213接收并形成一個(gè)初始椎骨圖像，而后由X射線電視照相機(jī)214轉(zhuǎn)換成數(shù)字化電子信號(hào)(步驟S2)。來自X射線電視照相機(jī)214的該數(shù)字化電子信號(hào)被送入醫(yī)學(xué)圖像處理器26的圖像分析器261中，并作為初始椎骨圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器2611中(步驟S3)。此外，在發(fā)送初始椎骨圖像數(shù)據(jù)的同時(shí)，從X射線電視照相機(jī)214向圖像存儲(chǔ)器2611發(fā)送寫入初始椎骨圖像數(shù)據(jù)的指令。
在初始椎骨圖像數(shù)據(jù)存入圖像器2611的幾乎同時(shí)，機(jī)械裝置位置檢測(cè)器217輸出代表射線照相系統(tǒng)的初始位置X1的信號(hào)。該信號(hào)被發(fā)送到圖像分析器261并存儲(chǔ)在圖像分析器261的圖像位置信息存儲(chǔ)器2612中(步驟S4和S5)。
當(dāng)在初始位置X1處完成了射線照相時(shí)，機(jī)械控制器23為運(yùn)動(dòng)機(jī)械裝置216的一個(gè)伺服馬達(dá)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。而后，射線系統(tǒng)開始以一個(gè)恒定的速度沿樣本P的本體軸線移動(dòng)(步驟S6)。從射線照相系統(tǒng)中的編碼器輸出的脈沖被發(fā)送到機(jī)械裝置位置檢測(cè)器217。機(jī)械裝置位置檢測(cè)器217的計(jì)數(shù)器計(jì)算從編碼器輸出的脈沖個(gè)數(shù)。當(dāng)射線照相系統(tǒng)已移動(dòng)了一個(gè)距離ΔX時(shí)，計(jì)數(shù)器的輸出對(duì)應(yīng)于代表第二位置X2的數(shù)據(jù)。然后，機(jī)械裝置位置檢測(cè)器217向高壓發(fā)生器22發(fā)脈沖(步驟S7)。按照與初始位置X1的情況類似的方式，射線照相系統(tǒng)在第二位置X2射線照相。而后，獲取第二椎骨圖像數(shù)據(jù)并將其存儲(chǔ)到圖像存儲(chǔ)器2611中。機(jī)械裝置位置檢測(cè)器217同樣也輸出代表射線照相系統(tǒng)的第二位置X2的信號(hào)。該信號(hào)被存儲(chǔ)在圖像位置信息存儲(chǔ)器2612中。
在第二位置X2上進(jìn)行射線照相之后，按照與上述說明類似的方式重復(fù)進(jìn)行射線照相，直到射線照相系統(tǒng)的最終位置XN(步驟S8)。結(jié)果，射線照相系統(tǒng)以恒定速度沿樣本P的本體軸線，從第一頸椎位置(初始位置X1)移動(dòng)到股骨頭位置(最終位置XN)。依照射線系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，每當(dāng)由射線照相系統(tǒng)中的編碼器的輸出脈沖指示的綜合數(shù)值對(duì)應(yīng)于代表位置X1，X2，……，和XN的每個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，射線照相系統(tǒng)就進(jìn)行射線照相。獲取的圖像數(shù)據(jù)(從初始椎骨圖像數(shù)據(jù)到最終椎骨圖像數(shù)據(jù))被存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器2611中。位置信息(代表初始位置X1到最終位置XN的信號(hào))被存儲(chǔ)到圖像位置信息存儲(chǔ)器2612。獲取的圖像數(shù)據(jù)和/或位置信息也可以存儲(chǔ)到硬盤2616上。當(dāng)已經(jīng)獲取位置X1到XN上的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，終止射線照相(步驟S9)。
2.合成脊柱圖像的生成和存儲(chǔ)當(dāng)已經(jīng)在N個(gè)位置完成射線照相并終止了射線照相時(shí)，操作者可以使用鼠標(biāo)262并選擇一個(gè)顯示在顯示器263上的命令圖標(biāo)，該圖標(biāo)指示生成一合成脊柱圖像(步驟S10)。響應(yīng)于該命令選擇，將椎骨圖像數(shù)據(jù)(從初始椎骨圖像數(shù)據(jù)到最終椎骨圖像數(shù)據(jù))從圖像存儲(chǔ)器2611讀出到圖像合成器2617(步驟S11)。然后，(可選擇在步驟S11之前)將初始位置X1到最終位置XN的位置信息從圖像位置信息存儲(chǔ)器2612讀出到圖像合成器2617(步驟S12)。
在圖像合成器2617中，在CPU2618的控制下，按照位置信息將椎骨圖像數(shù)據(jù)一個(gè)接著一個(gè)地合并在一起。例如，在初始位置X1獲取的初始椎骨圖像數(shù)據(jù)后緊跟著在第二位置X2獲取的第二椎骨圖像數(shù)據(jù)。在第二位置X2獲取的第二椎骨圖像數(shù)據(jù)后緊跟著在第三位置X3獲取的第三椎骨圖像數(shù)據(jù)。按照類似的方式，將全部椎骨圖像順序從頭到尾合并直到最終的椎骨圖像數(shù)據(jù)XN(步驟S13)。將從初始到最終椎骨圖像數(shù)據(jù)合并得到的圖像數(shù)據(jù)結(jié)果作為合成脊柱圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到合成圖像存儲(chǔ)器2613中。具體的，各椎骨圖像數(shù)據(jù)按照各寫入初始地址順序?qū)懭牒铣蓤D像存儲(chǔ)器2613中，該寫入初始地址是由將每個(gè)位置信息(即每個(gè)射線照相系統(tǒng)的移動(dòng)距離)轉(zhuǎn)換成合成圖像存儲(chǔ)器2613的像素?cái)?shù)而獲得的(步驟S14)。合成脊柱圖像數(shù)據(jù)可以在顯示接口2619中格式化并作為一合成脊柱圖像顯示在顯示器263上(步驟15)。
在生成合成脊柱圖像數(shù)據(jù)結(jié)束后(步驟16)，醫(yī)學(xué)圖像處理器26等候柯布氏角或者‘豎向定線’距離的計(jì)算指令(步驟S17)。如果由于操作者選擇了顯示在顯示器263上的柯布氏角計(jì)算的命令圖標(biāo)而發(fā)出柯布氏角計(jì)算的指令，則程序?qū)凑請(qǐng)D6所示的流程圖執(zhí)行?；蛘撸绻僮髡哌x擇了顯示在顯示器263上的‘豎向定線’距離計(jì)算的命令光標(biāo)而發(fā)出‘豎向定線’距離計(jì)算的指令，則程序?qū)凑請(qǐng)D10所示的流程圖執(zhí)行。
3.柯布氏角的計(jì)算柯布氏角的計(jì)算過程將參照?qǐng)D6說明。圖6是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的柯布氏角計(jì)算過程的一個(gè)實(shí)例的流程圖。
當(dāng)操作者使用鼠標(biāo)262選擇了顯示在顯示器263上柯布氏角計(jì)算的命令圖標(biāo)時(shí)，則根據(jù)操作者的選擇，指令進(jìn)行柯布氏角計(jì)算。醫(yī)學(xué)圖像處理器26準(zhǔn)備開始柯布氏角計(jì)算過程(步驟S20)。
首先，由操作者沿顯示在合成脊柱圖像上的脊柱繪制一條脊柱線。操作者可以基于他或她的感覺沿脊柱的中心試著手工繪制脊柱線。上面提到的脊柱線在此后簡(jiǎn)稱為手工脊柱線。為了繪制手工脊柱線，操作者可以使用鼠標(biāo)262并將鼠標(biāo)262的光標(biāo)置于顯示在顯示器263上的合成脊柱圖像中的第一頸椎的中心位置附近。當(dāng)操作者已確定了光標(biāo)位置后，操作者可以點(diǎn)擊光標(biāo)位置并將光標(biāo)拖曳直到股骨頭附近的一個(gè)位置，并試著保持脊柱的中心(步驟S21)。該手工脊柱線(繪制的軌跡)存儲(chǔ)在圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614中，也同時(shí)存儲(chǔ)在計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615中。此外，在顯示接口2619中手工脊線與合成圖像數(shù)據(jù)層疊。因此，該手工脊柱線與合成脊柱圖像一起實(shí)時(shí)顯示在顯示器263上。
當(dāng)操作者已完成了對(duì)顯示在顯示器263上的合成脊柱圖像中的脊柱進(jìn)行的手工脊柱的繪制時(shí)，他或她可以用鼠標(biāo)262發(fā)出繪制完成的指令。這樣，指示該完成的信號(hào)通過鼠標(biāo)262提供給CPU2618(步驟S22)。根據(jù)鼠標(biāo)262發(fā)出的該信號(hào)，CPU2618對(duì)手工脊柱線進(jìn)行插值和平滑處理。該插值和平滑處理可以由常規(guī)技術(shù)完成。從而，就可以獲得一條平滑脊柱線(步驟S23)。
圖7是表示一手工脊柱線的實(shí)例和根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的從顯示器263上顯示的在合成脊柱圖像中提取的一平滑脊柱線的實(shí)例的示意圖。圖7(A)表示由操作者繪制的手工脊柱線的實(shí)例。圖7(B)表示已在CPU2618中進(jìn)行插值和平滑處理的平滑脊柱線的實(shí)例。在平滑處理中可以平衡消除由手工操作引起的誤差。平滑脊柱數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614和計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615中(步驟S24)。此外，平滑脊柱線顯示在顯示器263上。在顯示器263上，由于CPU2618的處理，手工脊柱線可由平滑脊柱線代替?；蛘?，手工脊柱線和平滑脊柱線可以并排顯示。
當(dāng)插值和平滑處理完成后，CPU2618根據(jù)存儲(chǔ)在圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614和計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615中的平滑脊柱線數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算柯布氏角。在柯布氏角計(jì)算中，CPU2618計(jì)算垂直于平滑脊柱線上預(yù)定點(diǎn)處切線的垂線相對(duì)于水平線的坡度(gradient)(或角度)。從而，CPU2618獲得具有最大坡度(角度)的垂線。
柯布氏角計(jì)算將參照?qǐng)D8進(jìn)行更具體的說明。圖8是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的柯布氏角計(jì)算的一個(gè)實(shí)例的示意圖。CPU2618計(jì)算平滑脊柱線上的預(yù)定點(diǎn)處的一次微分，并獲得在預(yù)定點(diǎn)處的切線(步驟S25)。根據(jù)，例如顯示器263的分辨率或包括在平滑脊柱線數(shù)據(jù)中的信息，在平滑脊柱線上以預(yù)定間隔確定該預(yù)定點(diǎn)。然后，CPU2618分別獲取垂直于各切線的垂線。當(dāng)獲取了垂線時(shí)，CPU2618計(jì)算垂線的坡度。換而言之，CPU2618計(jì)算水平線和該垂線之間的角度。坡度(和/或角度)可以存儲(chǔ)在計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615中(步驟S26)。
當(dāng)已獲取了全部垂線的坡度時(shí)，CPU2618按照坡度符號(hào)將平滑脊柱線分成兩個(gè)或更多區(qū)域。如圖8所示，在沿Y軸的y坐標(biāo)Y2上面的坡度符號(hào)為正號(hào)。因此，平滑脊柱線80的這部分可以劃分為區(qū)域1。在坐標(biāo)(X2，Y2)和(X1，Y1)，該坡度變?yōu)閰^(qū)域(0)。另外，在y坐標(biāo)Y2和Y1之間的坡度符號(hào)為負(fù)號(hào)。因此，平滑脊柱線80的這部分可以劃分為區(qū)域2。類似的，由于在y坐標(biāo)Y1下面的坡度符號(hào)又是正的，平滑脊柱線80的這部分可以劃分為區(qū)域3(步驟S27)。
在區(qū)域確定之后，CPU2618在垂直于平滑脊柱線80上預(yù)定點(diǎn)處切線的垂線中選定一條屬于區(qū)域1的垂線。這條選定的垂線可以是在區(qū)域1中具有最大坡度的一條垂線。在圖8中，例如，選定了垂線81。垂線81垂直于在平滑脊柱線80上切點(diǎn)a1處的切線82。垂線81相對(duì)于水平線83產(chǎn)生一個(gè)角θ1。在切點(diǎn)(X2，Y2)處，垂直于切線84的垂線(未畫出)的坡度如上面提到的變?yōu)榱?。?duì)于區(qū)域2，CPU2618也在垂直于平滑脊柱線80上預(yù)定點(diǎn)處切線的垂線中選定一條屬于區(qū)域2的垂線。這條選定的垂線可以是在區(qū)域2中具有最大坡度的一條垂線。再次在圖8中，例如，選定了垂線85。垂線85垂直于在平滑脊柱線80上切點(diǎn)a2處的切線86。垂線85相對(duì)于水平線87產(chǎn)生一個(gè)角θ2。在切點(diǎn)(X1，Y1)處，垂直于切線88的垂線(未畫出)的坡度如上面提到的變?yōu)榱?。更進(jìn)一步的，在區(qū)域3中，CPU2618仍在垂直于平滑脊柱線80上預(yù)定點(diǎn)處的切線的垂線中選定一條屬于區(qū)域3的垂線。這條選定的垂線可以是在區(qū)域3中具有最大坡度的一條垂線。還在圖8中，例如，選定了垂線89。垂線89垂直于在平滑脊柱線80上切點(diǎn)a3處的切線90。垂線89相對(duì)于水平線91產(chǎn)生一個(gè)角θ3(步驟S28)。
通過這些角θ1到θ3，CPU2618計(jì)算柯布氏角。第一柯布氏角α通過將角θ1的絕對(duì)角和角θ2的絕對(duì)角的相加獲得。類似的，第二柯布氏角β通過將角θ2的絕對(duì)角和角θ3的絕對(duì)角的相加獲得(步驟S29)。這些柯布氏角數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615中。同樣的，包括圖9所示的角α和β的圖形數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614中(步驟S30)。除存儲(chǔ)之外，在顯示接口2619中，步驟S30中存儲(chǔ)的圖形數(shù)據(jù)可以層疊在平滑圖形數(shù)據(jù)上。從而，帶有柯布氏角信息的平滑脊柱圖像可以顯示在顯示器263上。包括垂線的柯布氏角和坡度在內(nèi)的關(guān)于柯布氏角計(jì)算的信息可以作為計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到硬盤2626以及計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615中(步驟S31)。
4.‘豎向定線’距離的計(jì)算‘豎向定線’距離的計(jì)算過程將參照?qǐng)D10進(jìn)行說明。圖10是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的‘豎向定線’距離計(jì)算過程的一個(gè)實(shí)例的流程圖。
如圖5的步驟S17所說明的，當(dāng)醫(yī)學(xué)圖像處理器26等候計(jì)算指令時(shí)，如果操作者使用鼠標(biāo)262選擇顯示在顯示器263上‘豎向定線’距離計(jì)算的命令圖標(biāo)時(shí)，則根據(jù)操作者的選擇，指令進(jìn)行‘豎向定線’距離計(jì)算。醫(yī)學(xué)圖像處理器26準(zhǔn)備開始‘豎向定線’距離計(jì)算過程(步驟S40)。
首先，CPU2618校準(zhǔn)顯示器263中顯示的合成脊柱圖像的一個(gè)像素和樣本P的脊柱的實(shí)際距離之間的關(guān)系。例如，根據(jù)由操作者在控制臺(tái)25上的操作，通常可以在射線照相之前設(shè)定射線照相條件。當(dāng)射線條件設(shè)定后，可將基于X射線管211、樣本P和I.I.213之間的物理相互作用而確定的圖像放大率與其它條件一起設(shè)定。圖像的放大率可以理解為圖像的每單位長(zhǎng)度的像素?cái)?shù)。因此，顯示在顯示器263上的合成脊柱圖像的每單位長(zhǎng)度的像素?cái)?shù)可以通過對(duì)存儲(chǔ)在合成圖像存儲(chǔ)器2613中的合成脊柱圖像數(shù)據(jù)的放大或縮小率進(jìn)行修正而獲得。因而，可以確定顯示器263中的長(zhǎng)度和實(shí)際長(zhǎng)度之間的轉(zhuǎn)換率(步驟S41)。
在步驟S41的校準(zhǔn)之后，按照與柯布氏角計(jì)算情形類似的方式來確定合成脊柞圖像中脊柱的一脊柱線。存儲(chǔ)于合成圖像存儲(chǔ)器2613中的合成脊柱圖像通過顯示接口2619顯示在顯示器263上。操作者可以使用鼠標(biāo)262并將鼠標(biāo)262的光標(biāo)放置在顯示在顯示器263中的合成脊柱圖像中第一頸椎一中心位置的周圍。當(dāng)操作者已確定光標(biāo)位置后，操作者可以點(diǎn)擊該光標(biāo)位置并拖曳光標(biāo)直到股骨頭周圍的一個(gè)位置，并試著保持脊柱的中心(圖6中的步驟S21)。當(dāng)操作者完成了對(duì)顯示在顯示器263上的合成脊柱圖像中的脊柱進(jìn)行的手工脊柱的繪制(圖6中的步驟S22)時(shí)，CPU2618對(duì)手工脊柱線進(jìn)行插值和平滑處理。從而，就可以獲得一條平滑脊柱線(圖6中的步驟S23)。平滑脊柱線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614和計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615中(圖6中的步驟S24)。
圖11是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的‘豎向定線’距離計(jì)算的一個(gè)實(shí)例的示意圖。當(dāng)平滑脊柱線數(shù)據(jù)被獲取并層疊在合成脊柱圖像數(shù)據(jù)上時(shí)，可以在顯示器263上顯示一平滑脊柱圖像。通過參照該平滑圖像，操作者可以試著為平滑脊柱圖像中的一平滑脊柱線111繪制一條中線110。操作者觀察顯示在顯示器263上的平滑脊柱圖像，通過操縱鼠標(biāo)262指定中線110中一個(gè)原點(diǎn)112。雖然也可以在位于脊柱底部的尾骨處設(shè)定原點(diǎn)，但由于腸胃脹氣很可能很難清楚地識(shí)別出尾骨(尾椎骨)。因此，在這種情況下，原點(diǎn)可以被設(shè)定在連接左股骨頭和右股骨頭的線段的一個(gè)中點(diǎn)處。當(dāng)原點(diǎn)112已被指定(或確定)時(shí)，CPU2618自動(dòng)從原點(diǎn)112繪制一條豎直線(即中線110)。中線110和原點(diǎn)112可以層疊在平滑脊柱圖像上并顯示在顯示器263上(步驟42)。一旦確定了原點(diǎn)112而且繪制出中線110，操作者就可以在中線110上指定一個(gè)終點(diǎn)113，它明確確定了計(jì)算中的中線的范圍(步驟S43)。對(duì)于這一指定，操作者也可以使用鼠標(biāo)262。
CPU2618然后計(jì)算中線110和平滑脊柱線111在原點(diǎn)112(該點(diǎn)為另一個(gè)交點(diǎn)(X0，Y1))和終點(diǎn)113之間的交點(diǎn)(X0，Y3)和(X0，Y2)。這樣，在交點(diǎn)(X0，Y1)(即原點(diǎn)112)和交點(diǎn)(X0，Y2)之間的一個(gè)范圍可以歸類為一個(gè)區(qū)域6。在交點(diǎn)(X0，Y2)和(X0，Y3)之間的另一個(gè)范圍可以歸類為區(qū)域5。進(jìn)一步的，在交點(diǎn)(X0，Y3)和終點(diǎn)113之間的一個(gè)范圍歸類為區(qū)域4(步驟S44)。在圖11(B)所示的一個(gè)實(shí)例中，‘豎向定線’距離在區(qū)域5和6內(nèi)計(jì)算。當(dāng)垂直線段從平滑脊柱線111垂落到中線110時(shí)，‘豎向定線’距離可以定義成垂直線段中的一個(gè)最長(zhǎng)垂直線段的距離。在圖11(B)中，垂直線段114可以是區(qū)域6中的最長(zhǎng)的。在區(qū)域5中，垂直線段115可以是最長(zhǎng)的(步驟S45)。這些垂直線段114和115可以顯示或可以不顯示在顯示器263上。垂直線段114和116的距離被轉(zhuǎn)換成實(shí)際距離(步驟S46)。上述計(jì)算的結(jié)果可以存儲(chǔ)到計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615中，也可以以層疊在平滑脊柱圖像上的方式顯示在顯示器263上(步驟S47)。進(jìn)一步的，包括中線110、原點(diǎn)112。終點(diǎn)113和垂直線段114和115中的一個(gè)或多個(gè)的繪制信息可以作為圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614中。除上述存儲(chǔ)外，也可以在硬盤2616中存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果，該計(jì)算結(jié)果包括像素，轉(zhuǎn)換的距離，垂直線段114和115的距離，垂直線段114和115在平滑脊柱線111上的垂落位置，原點(diǎn)112和終點(diǎn)113(步驟S48)。
作為X射線診斷裝置20的一個(gè)附加特征，存儲(chǔ)在硬盤2616中的數(shù)據(jù)，包括平滑脊柱圖像數(shù)據(jù)和其附帶數(shù)據(jù)如圖形數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果，可以通過傳送到工作站31和/或激光成像器32來進(jìn)行轉(zhuǎn)移(步驟S49)。將要轉(zhuǎn)移的數(shù)據(jù)中也可以只是平滑脊柱圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)存儲(chǔ)(和轉(zhuǎn)移)已完成后，‘豎向定線’距離的計(jì)算可以終止(步驟S50)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，在柯布氏角和‘豎向定線’距離的計(jì)算中人為系統(tǒng)(操作者)的引入與現(xiàn)有技術(shù)相比可以減少。這可以提高計(jì)算精度和計(jì)算結(jié)果的再現(xiàn)性。而且，這還可以使獲取柯布氏角和‘豎向定線’距離所需的時(shí)間減少。
雖然本發(fā)明的第一實(shí)施例具有上述示例性的優(yōu)點(diǎn)，但本發(fā)明的第一實(shí)施例還包括在計(jì)算過程的確定脊柱線的處理中，由操作者使用鼠標(biāo)262進(jìn)行的手工操作。這樣的計(jì)算還依賴于操作者的經(jīng)驗(yàn)和熟練，從而存在當(dāng)無經(jīng)驗(yàn)的或不熟練的操作者進(jìn)行計(jì)算時(shí)計(jì)算精度惡化的可能性。在下面的說明中，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例將作為本發(fā)明的第二實(shí)施例進(jìn)行說明，該實(shí)施例可以減少本發(fā)明第一實(shí)施例中該惡化的可能性。
(第二實(shí)施例)本發(fā)明的第二實(shí)施例將參照?qǐng)D12和13進(jìn)行說明。圖12是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述的自動(dòng)脊柱線繪圖過程的一個(gè)實(shí)例的流程圖。圖13是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述的自動(dòng)脊柱線繪圖過程的一個(gè)實(shí)例的示意圖。在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，存儲(chǔ)在合成圖像存儲(chǔ)器2613中的合成脊柱圖像通過顯示接口2619顯示在顯示器263上。在合成脊柱圖像中，為合成脊柱圖像中脊柱的每一塊椎骨確定一個(gè)代表性的點(diǎn)。每個(gè)確定的代表性的點(diǎn)可以由線段順序連接起來。通過平滑該連接的線段，就可以獲得自動(dòng)繪制的脊柱線。作為一個(gè)確定代表性的點(diǎn)的示例方法，顯示在顯示器263中的合成脊柱圖像中脊柱的每個(gè)脊椎由圖13所示的圖形識(shí)別技術(shù)將其輪廓識(shí)別成一個(gè)方框。
通常，具有許多種圖形識(shí)別技術(shù)。常用的圖形識(shí)別技術(shù)之一可以如下所述對(duì)一目標(biāo)圖像做一微分處理；在目標(biāo)圖像中，對(duì)具有最大值的邊界描繪出脊背線；而后，就可獲得目標(biāo)的形狀的信息。在另一個(gè)常用的圖形識(shí)別技術(shù)中，一原始圖像被二進(jìn)制化，然后描繪出其二進(jìn)制化的邊界。
當(dāng)操作者用鼠標(biāo)262選擇顯示在顯示器263上的柯布氏角計(jì)算命令圖標(biāo)或‘豎向定線’距離計(jì)算時(shí)，則發(fā)出響應(yīng)操作者的選擇的計(jì)算指令。醫(yī)學(xué)圖像處理器26準(zhǔn)備開始所選擇計(jì)算的過程(步驟S60)。
在為下面柯布氏角或‘豎向定線’距離的實(shí)際計(jì)算做準(zhǔn)備時(shí)，首先，合成脊柱圖像中脊柱的每塊所選的椎骨由下面步驟61到63中的圖形識(shí)別提取出來。為有效進(jìn)行圖形識(shí)別，如圖13(A)所示，一個(gè)包括兩塊或更多脊柱的椎骨的區(qū)域130可以被指定為圖形識(shí)別的目標(biāo)。該指定可以由用鼠標(biāo)262在該椎骨周圍圈畫來完成(步驟S61)。當(dāng)圖形識(shí)別區(qū)域已被指定時(shí)，如圖13(B)所示在合成脊柱圖像的指定區(qū)域作出柱狀圖。根據(jù)該柱狀圖，設(shè)定一個(gè)預(yù)定的閾值131并將其提供給亮度信號(hào)，從而排除低于閾值131的信號(hào)。相應(yīng)的，如圖13(C)所示，在指定的區(qū)域130中作出一幅二進(jìn)制圖像。CPU2618隨后對(duì)二進(jìn)制圖像上進(jìn)行二次微分，并提取二進(jìn)制圖像的邊界(即椎骨的邊界)。根據(jù)或參照CPU2618中的椎骨形狀的基線數(shù)據(jù)，可以修正該提取的邊界的斷面。通過以上步驟S61到S63，在指定區(qū)域130中的每塊椎骨可以識(shí)別為如圖13(D)所示的一個(gè)方框。
當(dāng)指定區(qū)域130中的椎骨圖形識(shí)別為一多個(gè)方框的集合后，在CPU2618中計(jì)算出每個(gè)方框(椎骨)的中心。該中心可以確定為一個(gè)對(duì)角線交點(diǎn)(步驟S64)。每?jī)蓚€(gè)相鄰的方框(椎骨)的中心連接成一條線段?；蛘?，在精度允許的范圍內(nèi)連接每?jī)蓚€(gè)鄰近的方框(椎骨)的中心。換而言之，例如，每一個(gè)或兩個(gè)方框(椎骨)的中心可以連接成一線段。相應(yīng)的，如圖13(E)所示，方框的中心(指定區(qū)域中的椎骨)連接成一條線132。CPU2618插值并且還平滑線132。從而，就可以獲得一條自動(dòng)平滑脊柱線(步驟S65)。平滑脊柱線數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614中。關(guān)于自動(dòng)平滑脊柱線的計(jì)算信息可以存儲(chǔ)在計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615中。
在步驟S64中，方框(椎骨)的中心已被確定為對(duì)角線的交點(diǎn)。該中心也可以是該方框的重心。進(jìn)一步的，在步驟S61中圖形識(shí)別區(qū)域的指定也可以由操作者使用鼠標(biāo)262手工繪制一手工初步的脊柱線來完成。在這種情況下，其上面已繪制手工脊柱線的椎骨可以被認(rèn)作圖形識(shí)別的目標(biāo)。
當(dāng)獲得了自動(dòng)平滑脊柱線時(shí)，可以根據(jù)自動(dòng)平滑脊柱線執(zhí)行所指定的柯布氏角計(jì)算或‘豎向定線’距離計(jì)算之一?？虏际辖怯?jì)算和‘豎向定線’計(jì)算可以以與本發(fā)明第一實(shí)施例所作的說明類似的方式實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例，脊柱線由圖形識(shí)別技術(shù)確定。換而言之，脊柱線在CPU2618中自動(dòng)計(jì)算。因此，有可能減少操作者之間的結(jié)果差異和在后續(xù)脊柱觀察中的再現(xiàn)性問題。結(jié)果，就可能提高計(jì)算精度。此外，由于不需要操作者的手工脊柱線的繪制時(shí)間，還可能進(jìn)一步減少獲取柯布氏角和‘豎向定線’距離所需的時(shí)間。操作者可以從本發(fā)明第一實(shí)施例中所需的手工脊柱線的手工繪制工作中解脫出來。
在本發(fā)明第二實(shí)施例中，自動(dòng)平滑脊線已經(jīng)獲得并用于柯布氏角計(jì)算和‘豎向定線’距離計(jì)算中。然而關(guān)于柯布氏角計(jì)算，只要合成脊柱圖像中的每塊椎骨在圖形識(shí)別中被識(shí)別，則該計(jì)算可以不需要任何類型的脊柱線。
(第三實(shí)施例)本發(fā)明第三實(shí)施例將參照?qǐng)D14進(jìn)行說明。圖14是表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例所述的柯布氏角計(jì)算的另一個(gè)實(shí)例的示意圖。在本發(fā)明第三實(shí)施例中，本發(fā)明第二實(shí)施例中所說明的柯布氏角計(jì)算的效率可以得到提高。該改進(jìn)的計(jì)算也是基于合成脊柱圖像的指定區(qū)域中椎骨的輪廓以與本發(fā)明第二實(shí)施例類似的方式被提取作為圖像識(shí)別中多個(gè)方框的集合的條件。
對(duì)于每個(gè)提取出的方框，CPU2618沿每個(gè)方框的一個(gè)頂邊延伸部分繪制一條線段(在此之后簡(jiǎn)稱為延長(zhǎng)線)。繪制之后，CPU2618計(jì)算所繪制的延長(zhǎng)線相對(duì)于水平線的坡度(或水平線和所繪制延長(zhǎng)線之間的角度)。根據(jù)所計(jì)算坡度的符號(hào)，CPU2618將方框(椎骨)分割成兩個(gè)或更多區(qū)域。區(qū)域確定后，CPU2618在每個(gè)區(qū)域中選擇具有每個(gè)區(qū)域中最大坡度(角度)的一條延長(zhǎng)線。然后，CPU2618計(jì)算在第一區(qū)域中選擇的一延長(zhǎng)線與在鄰近于第一區(qū)域的第二區(qū)域中選擇的一延長(zhǎng)線之間的角度。該計(jì)算的角度可以作為柯布氏角。在該計(jì)算中，CPU2618可以僅將水平線和在第一區(qū)域中選擇的延長(zhǎng)線之間的角度與水平線和在第二區(qū)域中選擇的延長(zhǎng)線之間的角度相加。
例如，在圖14(A)中，沿方框(椎骨)141的頂邊繪制一條延長(zhǎng)線并在區(qū)域7中選擇一條具有最大坡度(角度γ1)的延長(zhǎng)線140。類似的，沿方框(椎骨)143的頂邊繪制一條延長(zhǎng)線并在區(qū)域8中選擇一條具有最大坡度(角度γ2)的延長(zhǎng)線143。CPU2618將角γ1與γ2相加，從而獲得一個(gè)角γ作為柯布氏角。
可以包括有坡度、角度、包括選定的延長(zhǎng)線的延長(zhǎng)線等的計(jì)算結(jié)果，可以存儲(chǔ)在計(jì)算權(quán)利存儲(chǔ)器2615中。進(jìn)一步的，如圖14(A)所示的圖形數(shù)據(jù)也可以與上述計(jì)算結(jié)果一起存儲(chǔ)到圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614中。存儲(chǔ)在圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614中的帶有計(jì)算結(jié)果的圖形數(shù)據(jù)在顯示接器2619疊加在存儲(chǔ)在合成圖像存儲(chǔ)器2613中的合成脊柱圖像數(shù)據(jù)上。相應(yīng)的，在顯示器263上顯示具有柯布氏角的合成脊柱圖像。這樣，該計(jì)算和/或已存儲(chǔ)或?qū)⒁鎯?chǔ)在計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)器2615和/或圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2614中獲取的數(shù)據(jù)也可以作為附帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到硬盤2616上。
圖14(A)表示沿一個(gè)方框(椎骨)的頂邊繪制延長(zhǎng)線的一個(gè)實(shí)例。但是，延長(zhǎng)線不僅限于這樣一個(gè)實(shí)例。延長(zhǎng)線還可以沿一個(gè)方框(椎骨)的底邊繪制。此外，當(dāng)方框的頂邊與方框的底邊不平行時(shí)，可以使用方框的頂邊的坡度(角度)和底邊的坡度(角度)之間的平均坡度作為該方框的延長(zhǎng)線的坡度(角度)。更進(jìn)一步的，臺(tái)圖14(B)所示，區(qū)域7中的一延長(zhǎng)線144可以被確定為通過方框左邊中點(diǎn)145和方框右邊中點(diǎn)146的一條線。類似的，在區(qū)域8中，延長(zhǎng)線147可以被確定為通過方框左邊中點(diǎn)148和方框右邊中點(diǎn)149的一條線。
圖15是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的圖像顯示圖的一個(gè)實(shí)例的示意圖。在本發(fā)明的實(shí)施例中，顯示在顯示器263中的合成脊柱圖像可以不僅限于如圖15(A)所示的從樣本P的前面(例如圖16(A))或后面顯示的合成脊柱圖像。如圖15(B)所示，當(dāng)獲得從樣本P的右側(cè)或左側(cè)(如圖16(B))顯示的合成脊柱圖像時(shí)，這樣一種合成脊柱圖像也可以顯示在顯示器263上。進(jìn)一步的，如果這兩種合成脊柱圖像都已被獲取，則這兩種圖像可以如圖15(C)所并排顯示。可選擇的，這些圖像的每一幅可以被切換獨(dú)立顯示。
根據(jù)上面的說明，合成脊柱圖像是以由X射線診斷裝置獲得的圖像為基礎(chǔ)的。本發(fā)明的實(shí)施例可以不僅限于此，而且還可以適用于由其它醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備獲得的圖像，例如，X射線CT裝置和MRI裝置。進(jìn)一步的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)(平滑)脊柱線的確定和/或計(jì)算，柯布氏角計(jì)算，和‘豎向定線’距離計(jì)算可以分別獨(dú)立地作為確定或計(jì)算的方法進(jìn)行運(yùn)用。
進(jìn)一步的，在本發(fā)明上述實(shí)施例中，柯布氏角和‘豎向定線’距離是作為彎曲尺度進(jìn)行說明的。但是，如果還有可以適用于本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選擇的彎曲尺度，則彎曲尺度可以不僅限于上述彎曲尺度。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可以考慮讓床218沿樣本P的本體軸線移動(dòng)，以代替或附加于射線照相系統(tǒng)的移動(dòng)。
此外，當(dāng)在控制臺(tái)25上提供了特定的或非特定的按鈕，從這些按鈕可以發(fā)出指令，以代替或附加于顯示在顯示器262上的命令圖標(biāo)的選擇。
更進(jìn)一步的，在本發(fā)明的實(shí)施例中，X射線診斷裝置或醫(yī)學(xué)圖像處理裝置可以具有一個(gè)隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)，該隨機(jī)存儲(chǔ)器能夠接收和存儲(chǔ)處于臨時(shí)的和/或非易失狀態(tài)作為計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)算機(jī)程序和應(yīng)用軟件。X射線診斷裝置或醫(yī)學(xué)圖像處理裝置可以還具有一個(gè)作為用于讀取和寫入硬盤的控制器的一部分的硬盤驅(qū)動(dòng)器，一個(gè)用于讀取和寫入磁盤的磁盤驅(qū)動(dòng)器，和/或一個(gè)用于讀取和寫入光盤(如CD，CDR，CD-RW，DVD或其它光學(xué)裝置)的光盤驅(qū)動(dòng)器。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解一個(gè)或更多這樣的存儲(chǔ)器，驅(qū)動(dòng)器和它們各自的媒體都是用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的實(shí)例，當(dāng)執(zhí)行該計(jì)算機(jī)可讀指令時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
因此，一種不包括本發(fā)明實(shí)施例的特征的裝置，只要該裝置配備有讀取和執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀程序的特征，就可以利用上述特征。
上述本發(fā)明的實(shí)施例僅是為使本發(fā)明易于理解而進(jìn)行說明的實(shí)例，其描述不是為了限制本發(fā)明。因此，本發(fā)明的實(shí)施例中披露每個(gè)部件和元件可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行同等意義上的重新設(shè)計(jì)和修改。而且，這些部件和元件的任何可能的組合，只要具有與根據(jù)上述本發(fā)明實(shí)施例中披露的內(nèi)容相似的優(yōu)點(diǎn)，都可以包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種處理由醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備生成的醫(yī)學(xué)圖像的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置，該裝置包括一個(gè)接口，其被配置用于獲取醫(yī)學(xué)圖像；一個(gè)處理器，其被配置用于沿由該接口獲取的醫(yī)學(xué)圖像中的一個(gè)樣本的成弓形部分確定一平滑線；和一個(gè)計(jì)算裝置，其被配置用于根據(jù)處理器確定的平滑線，計(jì)算成弓形部分的彎曲尺度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該成弓形部分表示樣本的脊柱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中該平滑線是一條以脊柱為中心的線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中該處理器還被配置用于通過圖形識(shí)別處理提取脊柱的每塊椎骨的輪廓，根據(jù)該輪廓獲取每塊椎骨的中心，以及獲取通過每塊椎骨的中心的平滑線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，進(jìn)一步包括與處理器連接的輸入裝置，該輸入裝置被配置用于為圖形識(shí)別處理指定脊柱的范圍，其中處理器在該輸入裝置指定范圍內(nèi)提取的脊柱的每塊椎骨的輪廓。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中該處理器包括圖形識(shí)別裝置，用于對(duì)脊柱的每塊椎骨進(jìn)行圖形識(shí)別；線段裝置，用于繪制多條線段，其中每條線段位于由圖形識(shí)別裝置識(shí)別的兩塊椎骨之間；和平滑裝置，用于平滑由線段裝置繪制的線段從而確定該平滑線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中該兩塊椎骨彼此相鄰。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中圖形識(shí)別裝置還被配置用于使該接口獲取的醫(yī)學(xué)圖像二進(jìn)制化，對(duì)該二進(jìn)制醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行微分，并提取該椎骨的輪廓。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該成弓形部表示樣本的一條腿。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備是一X射線診斷裝置
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該裝置包括在該醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該彎曲尺度代表柯布氏角。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該彎曲尺度代表豎向定線距離。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)顯示器，其被配置用于顯示具有平滑線和彎曲尺度的該醫(yī)學(xué)圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)顯示器，其被配置用于顯示該醫(yī)學(xué)圖像；和一個(gè)繪制部件，其被配置用于根據(jù)顯示在顯示器上的醫(yī)學(xué)圖像，沿成弓形部分繪制一手工線；以及其中處理器進(jìn)一步包括平滑裝置，用于平滑繪制部件繪制的手工線從而確定平滑線。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該計(jì)算裝置還被配置用于在平滑線上預(yù)定點(diǎn)處獲取切線；獲取垂直于切線的垂線相對(duì)于水平線的坡度；以及根據(jù)該坡度，計(jì)算作為彎曲尺度的，在具有一正坡度符號(hào)的第一垂線和具有一負(fù)坡度符號(hào)的第二垂線之間的最大角度。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中計(jì)算裝置通過進(jìn)行以下步驟計(jì)算彎曲尺度獲取平滑線上預(yù)定點(diǎn)處的切線；獲取在水平線和垂直于切線的垂線之間的角度；找出預(yù)定點(diǎn)中其角度中一個(gè)角度為大體上零度的第一點(diǎn)；找出預(yù)定點(diǎn)中其角度中的第一絕對(duì)角度最大的第二點(diǎn)；找出預(yù)定點(diǎn)中其角度中的第二絕對(duì)角度最大的第三點(diǎn)，其中第一點(diǎn)位于沿平滑線上的第二點(diǎn)和第三點(diǎn)之間；將第一絕對(duì)角度和第二絕對(duì)角度相加以確定一個(gè)相加的角度；以及輸出相加的角度作為彎曲尺度。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該計(jì)算裝置進(jìn)一步被配置用于為平滑線繪制一中線，計(jì)算該中線與平滑線在平滑線上預(yù)定點(diǎn)處之間的距離，以及輸出該計(jì)算距離中的最長(zhǎng)距離作為彎曲尺度。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中計(jì)算裝置通過進(jìn)行以下步驟計(jì)算彎曲尺度為平滑線繪制一中線；計(jì)算該中線與平滑線在平滑線上的預(yù)定點(diǎn)處之間的距離；找出平滑線上該距離中的第一距離為零的第一點(diǎn)；找出平滑線上該距離中的第二距離為零的第二點(diǎn)；找出平滑線上在第一點(diǎn)和第二點(diǎn)之間該距離中的第三距離為最長(zhǎng)的第三點(diǎn)；以及輸出第三距離作為彎曲尺度。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括一顯示器，該顯示器被配置用于并排顯示從樣本的第一方向射線照相獲得的第一圖像和從樣本的第二方向射線照相獲得的第二圖像。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)顯示器，該顯示器被配置用于單獨(dú)顯示從樣本的第一方向射線照相獲得的第一圖像和從樣本的第二方向射線照相獲得的第二圖像中的一個(gè)，該第一圖像和第二圖像為醫(yī)學(xué)圖像的一部分。
22.一種測(cè)量由一醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備生成的醫(yī)學(xué)圖像中的一預(yù)定部分的方法，該方法包括的步驟有沿該醫(yī)學(xué)圖像中一樣本的成弓形部分確定一平滑線；以及根據(jù)該平滑線，自動(dòng)計(jì)算成弓形部分的彎曲尺度。
23.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中存儲(chǔ)有用于測(cè)量由醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備生成的醫(yī)學(xué)圖像中的一預(yù)定部分的計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序具有指令，當(dāng)該指令執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行的步驟包括沿該醫(yī)學(xué)圖像中一樣本的成弓形部分確定一平滑線；以及根據(jù)該平滑線，自動(dòng)計(jì)算成弓形部分的彎曲尺度。
24.一種處理由醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備生成的醫(yī)學(xué)圖像的醫(yī)學(xué)圖像處理裝置，該裝置包括一個(gè)接口，其被配置用于獲取醫(yī)學(xué)圖像；一個(gè)第一處理器，其被配置用于通過圖形識(shí)別處理提取脊柱的每塊椎骨的輪廓并根據(jù)提取出的每塊椎骨的輪廓，獲取脊柱的每塊椎骨相對(duì)于一水平線的坡度，和；一個(gè)第二處理器，其被配置用于根據(jù)第一處理器獲取的每塊椎骨坡度，計(jì)算作為彎曲尺度的，在具有正坡度符號(hào)的脊柱的第一椎骨和具有負(fù)坡度符號(hào)的脊柱的第二椎骨之間的一個(gè)最大角度。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中，當(dāng)該輪廓為一通常的四邊形形狀時(shí)，第一處理器獲取水平線和延長(zhǎng)線之間的角度，每條延長(zhǎng)線與每塊椎骨的輪廓的一相同邊平行；其中第二處理器找出在一個(gè)方向上具有一最大角度的第一延長(zhǎng)線和在相對(duì)方向上具有一最大角度的第二延長(zhǎng)線，將第一延長(zhǎng)線的角度和第二延長(zhǎng)線的角度相加；并輸出相加角度作為彎曲尺度。
26.一種測(cè)量由醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備生成的醫(yī)學(xué)圖像中的一預(yù)定部分的方法，該方法包括的步驟有通過圖形識(shí)別處理提取醫(yī)學(xué)圖像中一脊柱的各椎骨的輪廓；根據(jù)提取出的每塊椎骨的輪廓，獲取脊柱的每塊椎骨相對(duì)于一水平線的坡度；以及根據(jù)第一處理器獲取的每塊椎骨坡度；計(jì)算作為彎曲尺度的，在具有正坡度符號(hào)的脊柱的第一椎骨和具有負(fù)坡度符號(hào)的脊柱的第二椎骨之間的一個(gè)最大角度。
27.一種X射線診斷裝置，包括一發(fā)生器，其被配置用于產(chǎn)生一X射線；一檢測(cè)器，其被配置用于檢測(cè)由于對(duì)樣本進(jìn)行X射線照射從樣本透射出的透射X射線；一機(jī)械裝置，其被配置用于移動(dòng)該發(fā)生器和該檢測(cè)器，以根據(jù)檢測(cè)的透射X射線獲得樣本的一個(gè)成弓形部分的多個(gè)圖像；一合成器，其被配置用于合成多個(gè)圖像，并輸出一個(gè)合成圖像作為一成弓形部分的圖像；一處理器，其被配置用于確定成弓形部分圖像中沿成弓形部分的一平滑線；一計(jì)算裝置，其被配置用于根據(jù)該平滑線計(jì)算該弓形部分的彎曲尺度。
28.一種測(cè)量在由X射線診斷裝置生成的X射線圖像中的一預(yù)定部分的方法，該方法包括的步驟有由一發(fā)生器產(chǎn)生X射線；由一檢測(cè)器檢測(cè)由于對(duì)樣本進(jìn)行照射從樣本透射的透射X射線；移動(dòng)發(fā)生器和檢測(cè)器，以根據(jù)檢測(cè)到的透射X射線獲得樣本的一成弓形部分的多個(gè)圖像；合成該多個(gè)圖像；輸出一合成圖像作為成弓形部分的圖像；確定成弓形部分圖像中沿成弓形部分的一平滑線；以及根據(jù)該平滑線計(jì)算該弓形部分的彎曲尺度。
全文摘要
一種醫(yī)學(xué)圖像處理裝置對(duì)由一醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備產(chǎn)生的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行處理。該裝置包括一個(gè)接口，一個(gè)處理器和一個(gè)計(jì)算裝置。該接口用于獲取醫(yī)學(xué)圖像。該處理器用于確定沿該接口獲取的醫(yī)學(xué)圖像中的一個(gè)樣本的一弓形部分的一平滑線。計(jì)算裝置用于根據(jù)由處理器確定的平滑線計(jì)算弓形部分的弓形幅度。
文檔編號(hào)A61B6/03GK1449721SQ0313600
公開日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2003年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月3日
發(fā)明者田中豐秋 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝