[發明專利]用于檢測解剖特征的系統、方法和裝置

在審

• 申請號: 202180032759.6
• 申請日: 2021-05-03
• 公開（公告）號: CN115485720A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: V·D·斯奈德
• 申請（專利權）人: 美敦力導航股份有限公司
• 主分類號: G06T7/12
• 分類號: G06T7/12;G06T7/136;G06T7/149
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳穎;周全

根據本公開的實施方案的一種檢測椎骨終板邊沿的方法包括在處理器處接收椎骨的二進制掩碼；對所述二進制掩碼應用拉普拉斯濾波器以產生經處理的圖像；在所述經處理的圖像中識別具有超過預定閾值的銳度的邊緣集；將模板可變形地配準到對應于所述邊緣集中的至少一些邊緣的多個點；基于至少一個預定標準來排除所述多個點中的一些點；以及通過在所述多個點的剩余子集當中進行內插來生成附加點，以產生限定所述椎骨的終板邊沿的點集。

相關申請的交叉引用

本申請根據35U.S.C.§119(e)要求于2020年5月4日提交的美國臨時專利申請63/019,822的優先權權益，該臨時專利申請的全部內容以引用方式并入本文。

技術領域

本發明技術整體涉及醫學成像，并且更具體地涉及醫學圖像中的椎骨終板邊沿或其他解剖特征的檢測。

背景技術

解剖結構的有臨床意義的測量對于計劃外科手術而言可能是重要的。例如，對于脊柱手術，可以使用脊柱解剖結構的測量(包括例如，可用于評估脊柱側凸或矢狀面序列的椎間盤高度測量和Cobb角)來計劃脊柱手術。此外，越來越多地使用3D數據集(諸如由CT或MRI掃描生成的數據集)來完成手術計劃。

發明內容

根據本公開的一個實施方案的一種用于識別椎骨終板邊沿的系統包括：通信接口；處理器；和存儲器。該存儲器存儲用于由處理器執行的指令，該指令在被執行時使得處理器：接收椎骨的3D圖像的二進制掩碼；基于確定的梯度方向變化來識別椎骨的邊緣集；將邊緣集中的每個邊緣分類為似真邊緣或不似真邊緣；拒絕不似真邊緣；基于似真邊緣來選擇多個點；并且通過在多個點中的至少一些點中的相鄰點之間進行內插來生成附加點，以填充多個點中的至少一些點之間的間隙。

存儲器可以存儲用于由處理器執行的附加指令，該附加指令在被執行時使得處理器輸出椎骨終板邊沿的坐標。存儲器可以存儲用于由處理器執行的附加指令，該附加指令在被執行時使得處理器將模板擬合到邊緣集。對邊緣集中的每個邊緣進行分類可以包括將模板上的多個經擬合點中的每個經擬合點的位置與模板上的至少兩個相鄰經擬合點進行比較。對邊緣集中的每個邊緣進行分類可以包括將從模板延伸超過預定距離的任何邊緣分類為不似真邊緣。

識別邊緣集可以包括對二進制掩碼應用拉普拉斯濾波器。識別邊緣集可以包括識別超過預定量值的梯度方向變化。不似真邊緣可以是上下方向上的長度比前后方向上的長度和側向方向上的長度中的每一者大至少預定量的邊緣。可以通過以規則間隔進行內插來生成附加點。

根據本公開的另一個實施方案的一種檢測椎骨終板邊沿的方法包括：在處理器處接收椎骨的二進制掩碼；對二進制掩碼應用拉普拉斯濾波器以產生經處理的圖像；在經處理的圖像中識別具有超過預定閾值的銳度的邊緣集；將模板可變形地配準到對應于邊緣集中的至少一些邊緣的多個點；基于至少一個預定標準來排除多個點中的一些點；以及通過在多個點的剩余子集當中進行內插來生成附加點，以產生限定椎骨的終板邊沿的點集。

該至少一個預定標準可以包括來自多個點中的點是否相對于多個點的子集超出預定距離。該至少一個預定標準可以包括來自多個點中的點是否限定超過預定銳度的輪廓。該至少一個預定標準可以包括該點是否比相鄰點更靠近擬合到模板的平面。邊緣集中的至少一些邊緣中的每個邊緣可以滿足邊緣標準。該邊緣標準可以對應于邊緣在上下方向上的尺寸相對于邊緣在前后方向上的尺寸和邊緣在側向方向上的尺寸中的每一者的關系。

根據本公開的另一個實施方案的一種圖像處理裝置包括：通信接口；處理器；和存儲器。該存儲器存儲用于由處理器執行的指令，該指令在被執行時使得處理器：對椎骨的二進制掩碼應用拉普拉斯濾波器以產生經處理的圖像，該二進制掩碼是經由通信接口接收到的；使用經處理的圖像來識別似真邊緣集；將模板配準到多個點，該多個點中的每個點位于似真邊緣集中的至少一個似真邊緣上；對該多個點中的每個點應用預定標準以產生拒絕集和接受集，該拒絕集包括不滿足預定標準的點，該接受集包括滿足預定標準的點；并且通過在接受集中的至少兩個點之間進行內插來生成至少一個新點。