医用图像处理装置以及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种与以往相比能够迅速且简单地执行三维图像数据集中的血管树形图的路径的自动决定以及标记的医用图像处理装置以及方法。本实施方式的医用图像处理装置，具备：界标确定单元，在与对象有关的容积数据中确定多个界标；界标选择单元，从所述多个界标，根据解剖学描写信息，选择与所述对象的分枝结构的段对应的成对的界标；及空间解析单元，根据所述选择的成对的界标，决定与所述容积数据中的所述对象有关的段的空间的配置。

【技术实现步骤摘要】
关联申请的相互参照本申请基于美国专利法§ 120，对于2013年3月11日提出的美国申请号13/792，572和作为该美国申请号13/792，572的一部分延续申请的、2013年8月9日提出的美国申请号13/963，346，主张优先权的利益。另外，美国申请号13/792，572所涉及的申请及美国申请号13/963，346所涉及的申请这双方作为参考合并于本申请中。
本说明书中的实施方式涉及如下方法及装置，该方法及装置总的来说针对医用图像处理、以及虽然不是专用性的但是特别针对三维图像数据集(容积数据)中的血管树形图的路径的自动决定及标记。具体而言，涉及使用解剖学界标及临床本体论制作血管树形图等的。
技术介绍
血管解析(分析)是图像解析技术的一般性的临床应用。已知，例如，为了对利用计算机断层成像(CT)或磁共振成像(MRI)技术所获得的血管结构的三维图像数据进行解析，使用图像解析技术。根据已知的技术，在血管结构的不同分枝(branches)的确定中,可以通过手动(手动操作)来进行，例如，手动确定各分枝的前端等。确定分枝后，根据用于提供针对各分枝的定量的三维信息的三维图像数据，执行用于决定各分枝的路径的算法。另外，还公知,手动对血管结构的不同分枝附加界标(landmark)。 但是，血管和不同分枝的手动确定及界标附加有时会给操作者带来巨大的负担，并且需要花费大量的时间。尤其是，有可能会妨碍实时或实质上实时的定量的空间信息的供给，该定量的空间信息有时在下述时候需要:执行像CT血管造影(CTA)或磁共振血管造影(MRA)这样的侵入性诊断手续(invasive diagnostic procedure)时；或者执行例如进行血管成形术时或配置支架时等经皮介入(percutaneous intervent1n)时。 血管结构及其他分枝结构的检测、追踪、界标附加及分割是困难的。用于自动确定患者内的血管结构的公知的方法一般信赖如下:将与其他患者内的血管结构对应的三维图像数据与该血管结构的三维图像数据进行比较、或将三维图像数据集登记到来自解剖学图谱的成为基准的三维图像数据集中。对血管结构附加界标的公知的方法中，例如有如下方法:决定血管结构的拓扑结构，并将该决定的血管结构的拓扑结构与血管结构的典型的拓扑结构进行比较，对血管结构附加界标。 例如，当从远处的分枝点产生的血管终点等分枝结构的一部分是来自分枝结构的根源的末梢部时，血管结构或其他分枝结构的追踪变得尤其困难。因为这样的分枝结构的末梢部多半比更接近根源的分枝结构的主部分细，所以检测和追踪变得困难。 尽管如此，这样的子分枝(sub-branches)的追踪及确定在下述情况等中可以说是重要的:例如，针对病理(pathology)的血管的检查(具体而言，动脉粥样硬化:athe1scle1sis、狭窄、动脉瘤)；病理的测定(具体而言，狭窄的情况下的血管的直径)；以及治疗计划(具体而言，支架插入、导管出入(catheter access))。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供一种相比以往能够迅速并且简单地执行三维图像数据集中的血管树形图的路径的自动决定及标记的。 本实施方式所涉及的医用图像处理装置，具备:界标确定单元，在与对象有关的容积数据中确定多个界标；界标选择单元，从所述多个界标，根据解剖学描写信息，选择与所述对象的分枝结构的段对应的成对的界标；及空间解析单元，根据所述选择的成对的界标，决定与所述容积数据中的所述对象有关的段的空间的配置。 【附图说明】 实施方式通过不限于例子的方法进行说明，并且例示于以下的图中。 图1是本实施方式所涉及的医用图像处理装置的方块结构图。 图2是表示图1的图像处理系统的运行模式下的处理的流程的流程图。 图3是概略性地表示根据图1的图像处理系统的作业模式所进行的血管界标的检测的图。 图4 Ca)及图4 (b)例示根据图1的图像处理系统的作业模式所进行的CT图像的血管界标的检测。 图5例示与使用临床本体论所导出的血管界标连结的路径的树形图。 图6例示根据图1的图像处理系统的作业模式所进行的主动脉肠骨分歧点(aorta-1liac bifurcat1n)与左内侧、外侧的肠骨分歧点之间的管段的追踪。 图7例示根据图1的图像处理系统的作业模式所显示的、包含颈动脉血管的血管树形图的中心线。 图8是表示图1的图像处理系统的其他作业模式的处理的流程的流程图。 图9例示确定了多个界标的颈动脉树形结构。 图10是追踪冠状动脉结构的追踪器(tracker)的结果的图，该冠状动脉结构从两个单一的界标中的任一个播种(seed)种子，并且该冠状动脉结构的完成依赖于从临床本体论所决定的结构的所预测的特性。 图11是心脏及冠状动脉的概要图。 图12表示患者的脉管结构的血管树形结构的扫描的结果。 符号说明 1:医用图像处理系统；2:处理装置；4:显示设备；6:CT扫描仪；8:用户输入设备；9:数据存储部；10:中央处理单元(CPU) ；12:界标确定单元；13:界标选择单元；14:标签确定单元；16:空间解析单元；18:图形单元。 【具体实施方式】 特定的实施方式提供一种医用图像处理装置，具备:界标(landmark)确定单元，构成为处理医用图像数据集，该医用图像数据集用于根据所存储的解剖学描写来确定与分枝结构的一部分对应的界标；及空间解析单元，构成为对用于决定至少一部的分枝结构的空间配置的图像数据集进行处理。至少一部分的分枝结构可以是从界标到末梢部，另外，对用于决定空间配置的图像数据集进行处理是可以根据所存储的解剖学描写依存于数据来进行的。位于从界标到末梢的分枝结构的一部分可以理解为是从离开分枝结构的根源的方向的界标到末梢的分枝结构的一部分。 特定的实施方式提供一种医用图像处理方法，具备:医用图像数据集的处理，用于根据所存储的解剖学描写来确定与分枝结构的一部分对应的界标；及图像数据集的处理，用于决定至少分枝结构部的空间配置。 实施方式所涉及的医用图像处理系统I在图1中概略性地描绘，具备处理装置2，该处理装置2构成为执行以上所说明的方法。图1所示的实施方式中，处理装置2也可以具备个人计算机(PC)或工作站。处理系统I还可以具备以下。显示设备4、CT扫描仪6、及用户输入设备6或8，在该情况下是计算机键盘和鼠标。系统I还包括数据存储部9。 可以使用能够对患者或其他被检体进行三维CT测定的、适合类型的任意CT扫描仪，具体而言，是由东芝医疗系统株式会社制造的扫描仪Aquil1n(RTM)系列中的一个。图1的实施方式中与CT扫描数据相关地进行了说明，但是也可以把能够生成适合类型的任意图像数据的、其他适合类型的任意扫描仪用于替代性的实施方式中，具体而言是适合形式的MR数据。 处理装置2具备中央处理单元(CPU) 10，该中央处理单元10能够对处理图像数据自动地或半自动地提供并加载处理源，并且能够对各种软件单元或其他软件结构要素进行操作。其他软件结构要素被构成为执行参考图2而以下详细说明的方法。 软件单元包括界标确定单元12，该界标确定单元12用于检测分枝结构中的多个界标，在该情本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医用图像处理装置，具备：界标确定单元，在与对象有关的容积数据中确定多个界标；界标选择单元，从所述多个界标，根据解剖学描写信息，选择与所述对象的分枝结构的段对应的成对的界标；及空间解析单元，根据所述选择的成对的界标，决定与所述容积数据中的所述对象有关的段的空间的配置。

【技术特征摘要】
2013.03.11 US 13/792,572;2013.08.09 US 13/963,3461.一种医用图像处理装置，具备: 界标确定单元，在与对象有关的容积数据中确定多个界标； 界标选择单元，从所述多个界标，根据解剖学描写信息，选择与所述对象的分枝结构的段对应的成对的界标；及 空间解析单元，根据所述选择的成对的界标，决定与所述容积数据中的所述对象有关的段的空间的配置。2.如权利要求1所述的医用图像处理装置，其中， 所述解剖学描写信息具有临床本体论，所述临床本体论至少包括与多个解剖学界标有关的信息和与所述解剖学界标的关联性有关的信息。3.如权利要求1或2所述的医用图像处理装置，其中， 还具备标签确定单元，该标签确定单元确定关于所述空间的配置被决定的段的标签。4.如权利要求1至3中的任一项所述的医用图像处理装置，其中， 所述对象包括血管结构、淋巴系统结构、气道结构、神经结构中的至少一个。5.如权利要求1至4中的任一项所述的医用图像处理装置，其中， 所述空间解析单元 根据所述解剖学描写信息，追踪与所述对象的结构对应的路径。6.如权利要求1至5中的任一项所述的医用图像处理装置，其中， 所述解剖学信息包括成为所述段的基准的直径、分枝的数量、扭曲、方位、程度中的至少某...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·奥内尔，I·普尔，C·罗伯茨，P·诺曼，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝医疗系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP