[發明專利]醫用圖像處理裝置、醫用圖像診斷裝置以及醫用圖像處理方法

有效

• 申請號: 201310312557.4
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103565455A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: A·格雷厄姆
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝醫療系統株式會社
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B5/055;A61B8/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張麗

技術領域

本說明書記載的實施方式，總的說來，例如涉及醫用圖像用途中的分岔構造的模型化的方法以及裝置。實施方式特別地應用于特別地在分岔點或者分岔點附近自動地決定血管樹構造的血管的輪廓。

背景技術

眾所周知利用三維醫用圖像技術來獲得表現患者的身體或其他的對象的內部的構造的圖像數據。

例如，周知使用計算機斷層攝影(CT)掃描儀來獲得表現血管或者其他的構造的三維圖像數據。通常，造影劑被注入到被檢者的血管，使得通過關心血管。如果存在造影劑，則使用CT掃描而獲得的表現表現血管的圖像數據具有比較高的亮度，易于從周圍的組織及其他的構造體中區別出來。

另外，例如，能夠使用包括MRI、PET、或者X射線血管造影在內的其它的各種三維圖像技術對血管進行圖像化。

已知非常多的為了對血管以及其它的分岔構造進行識別并模型化，而自動地處理三維圖像數據的技術。在眾多的既知技術中，利用沿著該構造的一串點，例如解析該構造的強度分布來決定血管或者其它的分岔構造的中心線的位置。對這些點彼此進行接合或者擬合，能夠生成沿著血管或者其他的構造體的長度延伸的中心線。

這對決定表現血管或其他的構造體的邊界的輪廓也是有用的。例如，在血管的情況下，關于輪廓，因為根據表現輪廓內的點的圖像數據的亮度等級以及亮度變化自動地計算血管內的狹窄的程度，所以能夠在后續的步驟中使用。因此，迅速且正確地決定輪廓是很重要的。

在一部分既知技術中，將針對沿著血管的一串點的輪廓生成在大致垂直于這些點處的血管的中心線的平面上。關于沿著血管的一串點的各個，決定輪廓面，分析該輪廓面上的數據的強度分布，決定血管的邊界。沿著血管的該點處的邊界接下來用輪廓表現。

但是，中心線也許是連續的，但中心線的彎曲一般不是平滑的(曲線的一次導函數不是連續的)。例如能夠通過利用最佳適應算法而將中心線的曲線設為平滑，在此情況下，有修正后的中心線通過鈣、即根據場所而處于血管的外側的擔心。關于這一點，參照圖1a、圖1b以及圖1c進行說明。

圖1a示出血管4的通過計算求出的中心線2。可知，中心線是連續的，但沿著長度方向急劇地變化。血管包括鈣沉著或者其它的閉塞部6。可知，(例如如圖1b所示那樣的)如果在一串的點，將輪廓面7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g設為相對中心線垂直，則其結果得到的輪廓過于急劇地改變方向。根據情況，在方向變化中的一個的緊前面和緊后面決定的輪廓有時重疊，使得將通過輪廓表現的血管返回原形時看起來是錯誤的。

圖1c示出圖1a的血管4，但是此處的中心線處于平滑狀態。可知如果使中心線8平滑，則也許能夠得到一連串的平滑的輪廓，但卻由于設為平滑而導致中心線8不再沿著血管4的中心而是通過鈣沉著區域的結果。

操作者觀察重疊有計算而得到的中心線和輪廓的血管或者其他的構造的圖像，能夠手動地修正中心線或者輪廓的位置。但是，這對于操作者來說需要花費時間，存在效率差的問題。而且，在操作者在計算而得到的中心線或者輪廓中發現重大的錯誤的情況下，操作者對計算出中心線或者輪廓的圖像處理系統的信賴度降低。

多數情況下，體內的血管為圖2中示意地示出的樹狀構造的方式。圖2的血管構造具備根節點10，根節點10經由分岔點20、22、24到達各種各樣的葉節點12、14、16、18。所謂血管，能夠視為在從根節點10至葉節點12的路徑中可通過一個或者多個分岔點的路徑、或者這樣的路徑的一部分。所謂節段能夠視為從一個分岔點至下一分岔點的(例如，分岔點20至分岔點22的)、或者根10至下一分岔點20的構造的一部分。

在一部分既知的系統中，有時關于不同的血管獨立地計算輪廓，這意味著關于形成不同的血管的一部分的構造的部分多次地再次計算輪廓。例如，分岔點20與22之間的節段形成根節點10與葉節點12之間的血管的一部分，而且還形成根節點與葉節點14之間的血管的一部分。如果在操作者必須針對某個血管的節段或者節段的一部分手動調整輪廓的情況下，對于該相同節段或者節段的一部分，在考慮另一血管而已經手動調整過輪廓時，對于操作者來說，將變得特別浪費時間。

發明內容