PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102006041619A1 19.04.2007
Titel Systeme und Verfahren zur computerunterstützten Detektion einer Wirbelsäulenverkrümmung unter Verwendung von Bildern und Winkelmessungen
Anmelder Siemens Medical Solutions USA, Inc., Malvern, Pa., US
Erfinder Verre, Jeanne, Plainsboro, N.J., US;
Odry, Benjamin, West New York, N.J., US;
Reisman, James G., Plainsboro, N.J., US;
Novak, Carol L., Newton, Pa., US
Vertreter KRAMER - BARSKE - SCHMIDTCHEN, 81245 München
DE-Anmeldedatum 05.09.2006
DE-Aktenzeichen 102006041619
Offenlegungstag 19.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.04.2007
IPC-Hauptklasse A61B 5/107(2006.01)A, F, I, 20070110, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G06T 7/40(2006.01)A, L, I, 20070110, B, H, DE   A61B 6/00(2006.01)A, L, I, 20070110, B, H, DE   
Zusammenfassung Ein Verfahren zum Bereitstellen einer automatischen Detektion einer Krümmung einer Wirbelsäule und eine Berechnung spezifischer Winkel in Bildern der Wirbelsäule enthält ein automatisches Anzeigen der Krümmung der Wirbelsäule als eine Linie in einem Bild der Wirbelsäule (220) und ein Berechnen mindestens eines ersten Winkels oder eines zweiten Winkels, basierend auf der Linie der Krümmung der Wirbelsäule (230).

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme und Verfahren zum Bereitstellen einer automatisierten Detektion von Wirbelsäulenverkrümmungen, und spezieller Systeme und Verfahren zum Bereitstellen einer automatisierten Detektion von Wirbelsäulenverkrümmungen unter Verwendung von Bildern des Spinals und Winkelmessungen.

Die Wirbelsäule besteht aus 24 Wirbeln, die durch Bandscheiben getrennt sind. Die normalen Verläufe der Wirbelsäule geben der Wirbelsäule Eigenschaften wie Flexibilität, Elastizität und Stoßdämpfung. Die Rückgratverkrümmung ist eine Skelettmuskelkrankheit, bei der eine abnormale Lateralverkrümmung der Wirbelsäule vorliegt, wodurch die Wirbelsäule nach links oder rechts gebogen wird. Verschiedene Studien haben die Rückgratverkrümmung als Lateralabweichung von der normalen vertikalen Linie der Wirbelsäule definiert, die, wenn durch Röntgenstrahlen gemessen, größer als 10 Grad ist. Wenn der Körper direkt von hinten betrachtet wird, hat dagegen eine normale Wirbelsäule die Erscheinung einer geraden Linie, wobei eine Wirbelsäule mit Rückgratverkrümmung den Buchstaben S oder C bildet, aufgrund der abnormalen Krümmung. Die Rückgratverkrümmung beginnt, wenn die Wirbelsäule nicht ihre normalen Vor-zu-Rück-Bögen entwickelt, was ein ungewöhnliches Gewicht verursacht, das auf den Bandscheiben lastet. Das Zentrum bestimmter Bandscheiben verschiebt sich zu einer Seite und die Wirbelspitze zu der anderen. Diese Fehlausrichtung, die Subluxation genannt wird, verursacht eine Biegung der Wirbelsäule nach links oder rechts. Um diese Biegung zu kompensieren, kippt die Wirbelsäule mit einem anderen Niveau zu der anderen Seite und das Ergebnis ist Rückgratverkrümung.

Die Rückgratverkrümmung kann in jedem Alter auftreten, jedoch tritt sie öfter im frühen Jugendalter auf. Ein Screening ist nützlich, wenn eine Früherkennung das Starten einer Behandlung ermöglicht, was den Verlauf der Deformierung aufhalten kann. Die Rückgratverkrümmungsforschungsgesellschaft und die amerikanische Akademie für Orthopäden haben Schulscreeningprogramme befürwortet, um Rückgratverkrümmungsverläufe zu detektieren, bevor sie fortgeschritten sind. Um den Zustand zu diagnostizieren, kann ein Arzt Röntgenstrahlen verwenden, um die Wirbelsäule (Spinal) besser zu betrachten. In einem Röntgenbild wird der Verlauf der Rückgratverkrümmung normalerweise gemessen durch Betrachten einer Rückansicht der Wirbelsäule und durch Messen des Winkels, der durch die oberen und unteren Wirbel der Kurve gebildet wird. Diese Messung wird als der Cobb-Winkel bezeichnet.

Kyphose ist eine Spinalverformung, die im Zusammenhang mit der Rückgratverkrümmung gesehen werden kann. Kyphose in dem Brustspinal bedeutet einen übermäßigen Kyphosewinkel von der normalen Kyphosekurve des Spinals. Eine Wirbelsäule, die durch Kyphose beeinträchtigt ist, zeigt sich durch eine Vorwärtskrümmung des Wirbels in dem oberen Rückenbereich, was zu einer „Rundrücken"-Erscheinung führt. Die Rückgratverkrümmungsforschungsgesellschaft definiert Kyphose als eine Krümmung der Wirbelsäule, die 25 Grad oder größer auf einem Röntgenbild misst. Die normale Wirbelsäule hat nur ungefähr 20 bis 25 Grad Krümmung in dem oberen Rückenbereich. Kyphose wird angezeigt in lateralen Röntgenbildern der Wirbelsäule durch den Kyphosewinkel, der der obere Winkel ist, der gebildet wird durch Kreuzen von zwei Linien, die auf einem lateralen Thoraxradiogramm gezeichnet werden, tangential zu den vorhergehenden Rändern der zweiten und elften Wirbelsäulenbandscheibenräume.

Unter Verwendung gegenwärtiger Verfahren wird der Cobb-Winkel von Hand berechnet. 1 verdeutlicht die Handberechnung des Cobb-Winkels in einer Koronalansicht der Wirbelsäule. Wie in 1 gezeigt, liegt der erste Schritt darin, die Endwirbel zu finden, die die Wirbel der oberen und unteren Grenze der Kurve sind, die sich am stärksten in Richtung Wölbung der Kurve neigt. Sobald diese Wirbel ausgewählt worden sind, wird eine Linie entlang der oberen Endplatte des oberen Körpers und entlang der unteren Endplatte des unteren Körpers gezeichnet, wie in 1 gezeigt. Der Kyphosewinkel wird auch von Hand bestimmt. Er ist definiert in der gleichen Weise wie der Cobb-Winkel, wird aber aus lateralen Bildern berechnet. Die Qualität eines Bilds der Wirbelsäule kann schlecht sein, was es schwierig macht, wenn nicht unmöglich, die Grenzen der Wirbel zu lokalisieren, wenn beispielsweise das Bild ein Röntgenbild der Wirbelsäule ist.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zum automatischen Detektieren der Krümmung einer Wirbelsäule und der Berechnung spezifischer Winkel in Bildern der Wirbelsäule. Das Verfahren enthält ein automatisches Anzeigen der Krümmung der Wirbelsäule als eine Linie in einem Bild der Wirbelsäule; und ein Berechnen mindestens eines Winkels von einem ersten Winkel und einem zweiten Winkel basierend auf der Linie der Krümmung der Wirbelsäule.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält ein System zum Bereitstellen einer automatischen Detektion der Krümmung einer Wirbelsäule und zum Berechnen der spezifischen Winkel in Bildern der Wirbelsäule eine Speichervorrichtung zum Speichern eines Programms; einen Prozessor in Kommunikation mit der Speichervorrichtung, wobei der Prozessor mit dem Programm arbeitet zum automatischen Anzeigen der Krümmung der Wirbelsäule als eine Linie in einem Bild der Wirbelsäule; und Berechnen mindestens eines Winkels von einem ersten Winkel und einem zweiten Winkel basierend auf der Linie der Krümmung der Wirbelsäule.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält ein Verfahren zum Bereitstellen einer automatischen Detektion der Krümmung einer Wirbelsäule und zum Berechnen eines Cobb-Winkels oder Kyphosewinkels in einem Röntgenbild der Wirbelsäule ein automatisches Detektieren, ob das Röntgenbild eine Lateralansicht der Wirbelsäule oder eine Koronalansicht der Wirbelsäule ist; ein Detektieren der Wirbelsäule in dem Röntgenbild der Wirbelsäule; ein Bestimmen der Krümmung der Wirbelsäule in dem Röntgenbild der Wirbelsäule; und wenn bestimmt, dass das Röntgenbild eine Koronalansicht der Wirbelsäule ist, Berechnen des Cobb-Winkels, und wenn bestimmt wird, dass das Röntgenbild eine Lateralansicht der Wirbelsäule ist, Berechnen des Kyphosewinkels.

Die vorliegende Erfindung wird für Fachleute auf diesem Gebiet offensichtlicher, wenn die Beschreibungen der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gelesen werden.

1 zeigt die Berechnung des Cobb-Winkels von Hand in einer Koronalansicht der Wirbelsäule.

2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur automatischen Detektion der Krümmung einer Wirbelsäule und zum Berechnen spezifischer Winkel in Bildern der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

3 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum automatischen Anzeigen der Krümmung der Wirbelsäule als eine Linie in dem Bild der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

4 zeigt eine Anzeige der Kurve und des Cobb-Winkels in einer Koronalansicht eines Röntgenbilds der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

5A bis 5C zeigen Schritte zum Detektieren des oberen Schnittpunkts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

6 zeigt eine Koronalansicht und eine Vorauswahl der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

7 zeigt eine Verbesserung des Kontrasts von Wirbeln der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

8A bis 8E zeigen die Erzeugung der Maske der Wirbelsäule für Koronalbilder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

9A bis 9C zeigen die Erzeugung der Maske der Wirbelsäule für Lateralbilder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die 10A bis 10C zeigen Darstellungen der Krümmung der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

11 zeigt eine Berechnung des Winkels eines Punkts in einer Kurve gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die 12A und 12B zeigen Kurven der Wirbelsäule und den Cobb-Winkel in einem Koronalbild bzw. einem Lateralbild gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.

13 zeigt eine Randdetektion mit einem Gabor-Filter von zwei Wirbeln, die in einem Koronalbild von Interesse sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

14 zeigt ein Computersystem zur Implementierung eines Verfahrens zur automatischen Detektion der Krümmung einer Wirbelsäule und zum Berechnen der spezifischen Winkel in Bildern der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

15 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Bereitstellen einer automatischen Detektion der Krümmung einer Wirbelsäule und zum Berechnen eines Cobb-Winkels oder Kyphosewinkels in einem Röntgenbild der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum automatischen Detektieren der Krümmung einer Wirbelsäule und zum Berechnen spezifischer Winkel in Bildern der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Bezugnehmend auf 2, wird in einem optionalen Schritt 210 automatisch bestimmt, ob das Bild eine erste Ansicht oder eine zweite Ansicht der Wirbelsäule ist. Die erste Ansicht kann beispielsweise eine laterale Ansicht der Wirbelsäule sein, und die zweite Ansicht kann eine Koronalansicht der Wirbelsäule sein. Beispiele von Bildern umfassen Röntgenbilder, Positronenemissionstomographie(PET)-Bilder, Computertomographie(CT)-Bilder, Magnetresonanzbildgebungs(MRI)-Bilder, und Einzelphotonenemissions-CT(SPECT)-Bilder, etc.

In Schritt 220 wird die Krümmung der Wirbelsäule automatisch als eine Linie in einem Bild der Wirbelsäule angezeigt. 3 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum automatischen Anzeigen der Krümmung der Wirbelsäule als eine Linie in dem Bild der Wirbelsäule zeigt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bezugnehmend auf 3 wird in einem optionalen Schritt 310 das Bild vorverarbeitet, um einen Kontrast des Bilds zu verbessern.

In Schritt 320 wird die Wirbelsäule in dem Bild isoliert. Wenn das Bild eine erste Ansicht der Wirbelsäule ist, kann das Isolieren der Wirbelsäule in der ersten Ansicht der Wirbelsäule ein Bestimmen eines oberen Schnittpunkts und eines unteren Schnittpunkts enthalten, wobei der obere Schnittpunkt dem Anfang der Wirbelsäule und der untere Schnittpunkt dem Ende der Wirbelsäule entspricht. Der Schritt des Bestimmens des oberen Schnittpunkts kann ein Detektieren eines Kopfs in der ersten Ansicht des Bilds enthalten. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält das Detektieren des Kopfs in der ersten Ansicht der Wirbelsäule ein Ausgleichen eines Histogramms, ein Schwellenwerten und ein Segmentieren des Kopfs.

Die 5A bis 5C verdeutlichen ein Verfahren zum Detektieren des oberen Schnittpunkts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Zuerst wird das Histogramm ausgeglichen. Wie in 5A gezeigt, kann das Histogramm auf fünf Grauwerte begrenzt werden, um das Bild zu vereinfachen. Durch einen Schwellenwert von beispielsweise der Hälfte des neuen Histogramms, wie in 5B gezeigt, kann der Kopf segmentiert werden. Wie in 5C gezeigt, ergibt die Summe der Kopfpixel für jede Reihe dieses Bilds eine Kurve, in der das Minimum dem unteren Ende des Kopfs entspricht. Basierend auf dem Ort des unteren Endes des Kopfs kann der Anfang der Wirbelsäule detektiert werden, der zu dem oberen Schnittpunkt wird.

Der Schritt des Bestimmens des unteren Schnittpunkts kann ein Detektieren eines Beckens in der ersten Ansicht des Bilds enthalten. Der untere Schnittpunkt kann bestimmt werden durch das gleiche Verfahren, das zur Bestimmung des oberen Schnittpunkts verwendet worden ist.

6 zeigt eine Koronalansicht der Wirbelsäule und verdeutlicht die Vorauswahl der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 6 gezeigt, wird ein Bereich jeder Seite des Originalbilds entfernt, und der Kopf und das Becken werden entfernt. Wenn die Wirbelsäule ungefähr in der Mitte des Bilds lokalisiert ist, kann beispielsweise ein Viertel des Bilds auf jeder Seite des Bilds entfernt werden. Der Kopf und das Becken können entfernt werden, indem das Originalbild an dem oberen Schnittpunkt bzw. unteren Schnittpunkt geschnitten wird. Die Vorauswahl der Wirbelsäule resultiert in einem Bild mit kleineren Abmessungen als das Originalbild, und das primär die Wirbelsäule zeigt. In dem Fall einer Lateralansicht der Wirbelsäule enthält die Vorauswahl ein Entfernen des Beckens, jedoch braucht der Kopf nicht entfernt zu werden.

In Schritt 330 wird der Kontrast des Bilds der Wirbelsäule verbessert. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält das Verbessern des Kontrasts des Bilds der Wirbelsäule ein Erzeugen einer Maske der Wirbelsäule und ein Verbessern des Kontrasts der Wirbel der Wirbelsäule. 7 verdeutlicht die Verbesserung des Kontrasts der Wirbel der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Erzeugen einer Maske der Wirbelsäule kann ein Auffinden einer interessierenden Region und ein Erzeugen einer Maske enthalten, um ein Entfernen von Artefakten zu ermöglichen.

In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält das Finden einer Region, die von Interesse ist, ein Teilen des Bilds in eine Mehrzahl von Schnitten, so dass die Breite jedes Schnitts gleich der Breite des Bilds ist, und die Höhe jedes Schnitts ist eine vorbestimmte Anzahl kleiner als die Höhe des Bilds. Beispielsweise wird das Bild in Schnitte geteilt, die die gleiche Breite wie das Bild haben und eine Höhe, die zwanzigmal kleiner als die Bildhöhe ist. Für jeden Schnitt wird das Histogramm ausgeglichen, um die Intensitätsverteilung zu spreizen, und ein Schwellenwert eines vorbestimmten Prozentsatzes einer maximalen Intensität verwendet, um den Kontrast zu verbessern. Für jeden Schnitt wird beispielsweise das Histogramm ausgeglichen, um die Intensitätsverteilung zu spreizen und ein Schwellenwert von 75 % der maximalen Intensität wird verwendet, um den Kontrast zu verbessern, wie in 7 gezeigt. Verschiebe jeden der Schnitte um ein Zehntel der Höhe des Schnitts; und Wiederholen der Schritte des Teilens, Ausgleichens und Verschiebens eine vorbestimmte Anzahl oft, um einen Satz von Ergebnissen zu erhalten. Nimm den Mittelwert des Satzes von Ergebnissen.

Wenn das Bild eine Koronalansicht der Wirbelsäule ist, kann das Erzeugen der Maske ein Erzeugen einer binären Darstellung des Bilds enthalten; ein Verwenden eines morphologischen Schließens zum Füllen von Lücken mit einem kleinen runden Strukturelement in der Binärdarstellung des Bilds; und Durchführen eines Regionenmarkierens und eines Auswählens einer Region, die von Interesse ist, in der Binärdarstellung des Bilds. Einschränkungen der Breite der Maske können verwendet werden, um die Maske zu verbessern.

Die 6A bis 6E verdeutlichen die Erzeugung der Maske der Wirbelsäule für Koronalbilder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise kann die Maske der Wirbelsäule erzeugt werden, um ein Entfernen im Wesentlichen aller Artefakte von den Rippen zu ermöglichen. Die folgenden Schritte können verwendet werden für Koronalbilder der Wirbelsäule. Zuerst finde die Region, die von Interesse ist. Teile das Bild in Schnitte, beispielsweise mit der gleichen Breite wie das Bild und einer Höhe, die zwanzigmal kleiner als die Bildhöhe ist. Für jeden Schnitt gleiche das Histogramm aus, um die Intensitätsverteilung zu spreizen, und verwende einen Schwellenwert, beispielsweise 75 % der maximalen Intensität, um den Kontrast zu verbessern. Als zweites erzeuge eine Maske. Erzeuge eine Binärdarstellung des Bilds, beispielsweise jedes nicht schwarze Pixel wird Wahr, ansonsten Falsch, wie in 8A gezeigt. Verwende ein morphologisches Schließen (Dilation + Erosion), um die Lücken mit kleinen runden Strukturelementen zu füllen, wie in 8B gezeigt.

Führe ein Regionenmarkieren durch und ein Auswählen der Region, die von Interesse ist, wie in 8C gezeigt. Erweitere, wie in 8D gezeigt. Verwende Einschränkungen der Breite der Maske, um die Maske zu verbessern, wie in 8E gezeigt. Fülle die schwarzen Teile (Breite gleich Null). Entferne die Löcher (Breite kleiner als die Durchschnittsbreite). Entferne Erhebungen (Breite größer als die Durchschnittsbreite).

Die 9A bis 9C verdeutlichen die Erzeugung der Maske der Wirbelsäule für Lateralbilder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wenn das Bild ein Lateralbild der Wirbelsäule ist, enthält das Erzeugen der Maske ein Erzeugen einer Binärdarstellung des Bilds; ein Durchführen eines Regionenmarkierens und ein Auswählens einer Region, die von Interesse ist, in der Binärdarstellung des Bilds; ein getrenntes Extrahieren einer rechten Grenze und einer linken Grenze der Region als Vektoren; ein Auswählen der geglätteten Kurve; und Zeichnen einer Maske, die der Kurve folgt und Hinzufügen eines vorbestimmten Werts, der eine Breite der Wirbelsäule darstellt.

Bezugnehmend auf die 9A bis 9C, für Lateralbilder: Erzeuge eine Binärdarstellung des Bilds. Führe ein Regionenmarkieren durch und ein Auswählen der Region, die von Interesse ist, wie in 9A gezeigt. Extrahiere die rechte und die linke Grenze der Region getrennt als Vektoren. Wähle die geglättete Kurve und verwende sie zur Darstellung des Rückens, wie in 9B gezeigt. Zeichne eine Maske, die der Kurve folgt, und Hinzufügen der Breite der Wirbelsäule, die willkürlich definiert werden kann, wie in 9C gezeigt.

Durch die Isolation der Wirbelsäule ist es einfacher, den Kontrast der Wirbel zu verbessern. Extrahiere einen Abschnitt am unteren Ende des Bilds. Für jeden Abschnitt verwende ein Histogrammausgleichen und -strecken. Wenn beispielsweise ein Bild einen Bereich einen Grauwert zwischen g1 und g2 hat, ist es möglich, den Kontrast zu verbessern, indem ein größerer Bereich von Werten verwendet wird: Von 0 bis 255. Wenn x = Originalgrauwertskala des Bilds und y = resultierende Grauwertskala, kann die Transformation ausgedrückt werden durch y = 255x(x-gi)/(g2-gi).

Extrahiere in jedem Abschnitt die resultierende Mittellinie und verschiebe das Band um eine Zeile nach oben. Diese Technik funktioniert für das Histogramm lokal in dem Bild und kann einen verbesserten Kontrast zur Folge haben.

In Schritt 340 werden die Grenzen der Wirbelsäule aus dem verbesserten Bild detektiert. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält das Detektieren der Grenzen der Wirbelsäule aus dem verbesserten Bild ein Verwenden eines Schwellenwerts für das kontrastverbesserte Bild, ein Durchführen eines Regionenmarkierens des Binärbilds und ein Auswählen der Wirbelsäule, zusammen mit jeder Reihe der Wirbelsäulenregion; ein Speichern der minimalen und maximalen x-Koordinaten in zwei rechten und linken Vektoren; und Glätten der zwei Vektoren mit der minimalen und maximalen x-Koordinate unter Verwendung eines Glättungsfensters mit vorbestimmter Höhe. Beispielsweise kann die vorbestimmte Höhe ein Zehntel der Bildhöhe sein. In Schritt 350 wird eine Mittellinie angezeigt in der Wirbelsäule, die die Krümmung der Wirbelsäule in dem Bild darstellt.

Die 10A bis 10C zeigen Darstellungen der Krümmung der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Detektiere die Grenzen der Wirbelsäule aus dem verbesserten Bild durch Erzeugen einer Binärdarstellung des Bilds gefolgt durch ein Regionenmarkieren und ein Extrahieren der Region, die von Interesse ist, wie in 10A gezeigt. Dann extrahiere separat die rechte und die linke Grenze als Vektoren (vecRight und vecLeft) wie in 10B gezeigt. Glätte diese zwei Vektoren mit einer großen Breite (einem Zehntel der Höhe des Bilds). Das Glättungsarray R eines Vektors A kann ausgedrückt werden durch wobei N = Anzahl der Elemente in A, W = Breite der Glättungsoperation.

Extrahiere die Mittellinie dieser zwei Vektoren. Für jede Reihe e des Bilds: vecCurve (i) = [vecRight(i) + vecLeft(i)]/2. Durch Umwandeln dieses resultierenden Vektors (vecCurve) in eine Linie in dem Bild wird eine Darstellung der Kurve der Wirbelsäule gewonnen, wie in 10C gezeigt. Die 12A und 12B verdeutlichen Kurven der Wirbelsäule und den Cobb-Winkel in einem Koronalbild bzw. einem Lateralbild gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.

Wie in 2 gezeigt, wird in Schritt 230 der erste Winkel oder der zweite Winkel basierend auf der Linie der Krümmung der Wirbelsäule berechnet. Beispielsweise kann der erste Winkel der Cobb-Winkel sein, der für Koronalbilder berechnet wird, und der zweite Winkel kann der Kyphosewinkel sein, der für Lateralbilder berechnet wird.

4 zeigt eine Darstellung der Kurve und des Cobb-Winkels in einer Koronalansicht eines Röntgenbilds der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Cobb-Winkel kann berechnet werden als die Summe der zwei größten Winkel zwischen der Kurve der Wirbelsäule und einer horizontalen Linie, wie in 4 gezeigt.

In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der erste Winkel der Cobb-Winkel, und das Berechnen des Cobb-Winkels, die auf der Krümmung der Wirbelsäule basiert, enthält ein Bestimmen der globalen Kurve der Wirbelsäule; ein Finden des maximalen positiven und negativen Winkels aus der Kurve durch Berechnen eines Winkels bei jedem Punkt der Kurve; und Berechnen des Cobb-Winkels durch Summieren des absoluten Werts des negativsten und des positivsten Winkels der Kurve. Das Berechnen des Winkels bei jedem Punkt der Kurve kann ein Berechnen des Winkels unter Verwendung einer Tangente der Kurve an einem bestimmten Punkt und einer horizontalen Linie, ein lokales Verwenden einer Gaborfilterung entlang der Richtung, die durch den berechneten Winkel eingestellt wird, ein Schätzen einer Orientierung von Endplatten der Wirbel basierend auf der Gaborfilterung, und ein Setzen der Orientierung als Cobb-Winkel enthalten. 13 verdeutlicht die Randdetektion mit dem Gaborfilter von zwei Wirbeln, die in einem Koronalbild von Interesse sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der zweite Winkel der Kyphosewinkel, und das Berechnen des Kyphosewinkels, der auf der Krümmung der Wirbelsäule basiert, enthält ein Bestimmen einer globalen Kurve der Wirbelsäule; ein Finden des maximalen positiven und negativen Winkels von der Kurve durch Berechnen eines Winkels an jedem Punkt der Kurve; und ein Berechnen des Kyphosewinkels durch Summieren des absoluten Werts des negativsten und des positivsten Winkels der Kurve. Das Berechnen eines Winkels an jedem Punkt der Kurve kann ein Berechnen des Winkels enthalten unter Verwendung einer Tangente der Kurve an dem bestimmten Punkt und einer horizontalen Linie; lokales Verwenden einer Gaborfilterung entlang der Richtung, die durch den berechneten Winkel gesetzt wird; ein Schätzen einer Orientierung von Endplatten der Wirbel basierend auf dem Gaborfiltern; und Setzen der Orientierung als den Kyphosewinkel.

Zum Berechnen des ersten oder zweiten Winkels (beispielsweise Cobb oder Kyphose), sind zwei Winkel notwendig: Der positive und der negative Winkel, die am meisten neigen. 9 verdeutlicht eine Berechnung des Winkels eines Punkts in einer Kurve gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Für jeden Punkt i der Kurve berechne den Winkel (&agr;) zwischen der Tangente und der horizontalen Linie. Dann separiere die positiven Winkel (&agr;P) von den negativen (&agr;N). Bestimme die zwei Maximalwerte und das Summieren dieser Werte gibt den spezifischen Winkel: Spezifischer Winkel = max (&agr;P) + |max(&agr;N)|

14 verdeutlicht ein Computersystem zum Implementieren eines Verfahrens zur automatischen Detektion der Krümmung einer Wirbelsäule und zum Berechnen spezifischer Winkel in Bildern der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Beispiele von Bildern umfassen Röntgenbilder, Positronenemissionstomographie (PET)-Bilder, Computertomogramm(CT)-Bilder, Magnetresonanzbildgebungs(MRI)-Bilder, Einzelphotonenemissionscomputertomogramm (SPECT)-Bilder, etc.

Wie in 14 gezeigt, kann ein Computersystem 101 zum Implementieren eines Verfahrens zur automatischen Detektion einer Krümmung einer Wirbelsäule und zum Berechnen spezifischer Winkel in Bildern der Wirbelsäule u.a. eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 109, einen Speicher 103 und eine Eingabe/Ausgabe (I/O)-Schnittstelle 104 enthalten. Das Computersystem 101 ist im Allgemeinen durch die I/O-Schnittstelle 104 an eine Anzeige 105 und verschiedene Eingabevorrichtungen 106, wie eine Maus und eine Tastatur gekoppelt. Die Unterstützungsschaltungen können Schaltungen enthalten wie einen Cache, Energieversorgung, Taktschaltungen und Kommunikationsbus. Der Speicher 103 kann einen Zufallszugriftsspeicher (RAM), einen Nurlesespeicher (ROM), ein Plattenlaufwerk, ein Bandlaufwerk, etc. oder eine Kombination davon enthalten. Die vorliegende Erfindung kann als eine Routine 107 implementiert werden, die in dem Speicher 103 gespeichert und durch die CPU 109 ausgeführt wird, um das Signal von der Signalquelle 108 zu verarbeiten. Als solches ist das Computersystem 101 ein Allzweckcomputersystem, das zu einem Spezialzweckcomputersystem wird, wenn die Routine 107 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.

Die Computerplattform 101 kann auch ein Betriebssystem und einen Mikroanweisungscode enthalten. Die verschiedenen Prozesse und Funktionen, die hier beschrieben werden, können entweder Teil des Mikroanweisungscodes oder Teil des Anwendungsprogramms (oder eine Kombination davon) sein, welche durch das Betriebssystem ausgeführt werden. Zusätzlich können verschiedene Peripheriegeräte mit der Computerplattform verbunden sein, wie beispielsweise ein zusätzlicher Datenspeicher und eine Druckvorrichtung.

In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält ein System zur Bereitstellung einer automatischen Detektion einer Krümmung einer Wirbelsäule und zum Berechnen spezifischer Winkel in Bildern der Wirbelsäule eine Speichervorrichtung (103) zum Speichern eines Programms, und einen Prozessor (109), der mit der Speichervorrichtung (103) in Kommunikation steht. Der Prozessor (109) ist mit dem Programm betreibbar zum automatischen Anzeigen der Krümmung der Wirbelsäule als eine Linie in einem Bild der Wirbelsäule, und zum Berechnen mindestens eines ersten Winkels oder eines zweiten Winkels basierend auf der Linie der Krümmung der Wirbelsäule. Der Prozessor (109) kann ferner mit dem Programmcode betreibbar sein zum automatischen Detektieren, ob das Bild eine Lateralansicht der Wirbelsäule oder eine Koronalansicht der Wirbelsäule ist.

Der Prozessor (109) kann betreibbar sein mit dem Programmcode zum Isolieren der Wirbelsäule in dem Bild; Verbessern des Kontrasts des Bilds der Wirbelsäule; Detektieren von Grenzen der Wirbelsäule aus dem verbesserten Bild; und Anzeigen einer Mittellinie in der Wirbelsäule, die die Krümmung der Wirbelsäule in dem Bild darstellt.

Der Prozessor (109) kann mit dem Programmcode betreibbar sein zum Teilen des Bilds in eine Mehrzahl von Schnitten oder Abschnitten, wobei eine Breite jedes Schnitts oder Abschnitts gleich einer Breite des Bilds ist, und wobei eine Höhe jedes Schnitts oder Abschnitts einen vorbestimmten Wert kleiner als eine Höhe des Bilds ist; für jeden Schnitt oder Abschnitt Ausgleichen eines Histogramms, um die Intensitätsverteilung zu spreizen, und Verwenden eines Schwellenwerts eines vorbestimmten Prozentsatzes einer maximalen Intensität, um einen Kontrast anzuheben; Verschieben jedes der Schnitte um einen Zehntel der Höhe des Schnitts; und Wiederholen der Schritte des Teilens, Ausgleichens und Verschiebens eine vorbestimmte Anzahl oft, um einen Satz von Ergebnissen zu gewinnen; und Berechnen eines Mittelwerts des Satzes der Ergebnisse.

Der Prozessor (109) kann mit dem Programmcode betreibbar sein zum Erzeugen einer Binärdarstellung des Bilds; Durchführen eines Regionenmarkierens und Auswählen einer Region, die von Interesse ist, in der Binärdarstellung des Bilds; separaten Extrahieren einer rechten Grenze und einer linken Grenze der Region als Vektoren; Auswählen der geglätteten Kurve; und Zeichnen einer Maske, die der Kurve folgt und einen vorbestimmten Wert hinzufügt, der eine Breite der Wirbelsäule darstellt.

Es ist zu verstehen, da einige der Systemkomponenten und der Verfahrensschritte, die in den Figuren gezeigt sind, in Software implementiert werden können, dass tatsächliche Verbindungen zwischen den Systemkomponenten (oder den Prozessschritten) anders sein können in Abhängigkeit von der Art und Weise, in der die vorliegende Erfindung programmiert ist. Durch die gegebenen Lehren der vorliegenden Erfindung, wie sie hier bereitgestellt werden, kann ein Fachmann auf diesem Gebiet diese und ähnliche Implementierungen oder Konfigurationen der vorliegenden Erfindung in Erwägung ziehen.

15 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zeigt zum Bereitstellen einer automatischen Detektion einer Krümmung einer Wirbelsäule und zum Berechnen eines Cobb-Winkels oder eines Kyphosewinkels in einem Röntgenbild der Wirbelsäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Wie in 15 gezeigt, wird in Schritt 1510 automatisch bestimmt, ob das Röntgenbild eine Lateralansicht der Wirbelsäule oder eine Koronalansicht der Wirbelsäule ist. In Schritt 1520 wird die Wirbelsäule in einem Röntgenbild der Wirbelsäule detektiert. In Schritt 1530 wird die Krümmung der Wirbelsäule in dem Röntgenbild der Wirbelsäule bestimmt. In Schritt 1540, wenn bestimmt wird, dass das Röntgenbild eine Koronalansicht der Wirbelsäule ist, wird der Cobb-Winkel berechnet, und wenn bestimmt wird, dass das Röntgenbild eine Lateralansicht der Wirbelsäule ist, wird der Kyphosewinkel berechnet.

Obwohl Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen zur Verdeutlichung beschrieben wurden, soll verstanden werden, dass die erfinderischen Prozesse und Systeme nicht darauf beschränkt sind. Es ist offensichtlich, dass ein Fachmann auf diesem Gebiet verschiedene Modifikationen der oben genannten Ausführungsbeispiele vornehmen kann, ohne den Bereich der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, mit Äquivalenten der Ansprüche, die darin enthalten sind, zu verlassen.


Anspruch[de]
Verfahren zur Bereitstellung einer automatischen Detektion einer Krümmung einer Wirbelsäule und Berechnung spezifischer Winkel in Bildern der Wirbelsäule, enthaltend:

automatisches Anzeigen (220) der Krümmung der Wirbelsäule als eine Linie in einem Bild der Wirbelsäule; und

Berechnen (230) mindestens eines ersten Winkels oder eines zweiten Winkels basierend auf der Linie der Krümmung der Wirbelsäule.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der erste Winkel ein Cobb-Winkel und der zweite Winkel ein Kyphosewinkel ist. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einem automatischen Detektieren, ob das Bild eine erste Ansicht oder eine zweite Ansicht der Wirbelsäule ist. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die erste Ansicht eine Lateralansicht der Wirbelsäule und die zweite Ansicht eine Koronalansicht der Wirbelsäule ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das automatische Anzeigen der Krümmung der Wirbelsäule als Linie in dem Bild der Wirbelsäule enthält:

Isolieren (320) der Wirbelsäule in dem Bild;

Verbessern (330) des Kontrasts des Bilds der Wirbelsäule;

Detektieren (340) von Grenzen der Wirbelsäule aus dem verbesserten Bild; und

Anzeigen (350) einer Mittellinie in der Wirbelsäule, die die Krümmung der Wirbelsäule in dem Bild angibt.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Bild eine erste Ansicht der Wirbelsäule ist, und bei dem das Isolieren der Wirbelsäule in der ersten Ansicht der Wirbelsäule enthält:

Bestimmen eines oberen Schnittpunkts, wobei der obere Schnittpunkt dem Anfang der Wirbelsäule entspricht; und

Bestimmen eines unteren Schnittpunkts, wobei der untere Schnittpunkt dem Ende der Wirbelsäule entspricht.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Bestimmen des oberen Schnittpunkts das Detektieren eines Kopfs in der ersten Ansicht des Bilds enthält. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Detektieren des Kopfs in der ersten Ansicht des Bilds ein Ausgleichen eines Histogramms, ein Schwellenwerten und ein Segmentieren des Kopfs enthält. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem das Bestimmen des unteren Schnittpunkts ein Detektieren einer Hüfte in der ersten Ansicht des Bilds enthält. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem die erste Ansicht des Bilds eine Lateralansicht der Wirbelsäule oder eine Koronalansicht der Wirbelsäule ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, ferner mit einem Entfernen eines Bereichs jeder Seite des Bilds. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, bei dem das Verbessern des Kontrasts des Bilds der Wirbelsäule ein Erzeugen einer Maske der Wirbelsäule und ein Verbessern des Kontrasts der Wirbel der Wirbelsäule enthält. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Erzeugen einer Maske der Wirbelsäule ein Finden einer Region, die von Interesse ist, und ein Erzeugen einer Maske enthält, um ein Entfernen von Artefakten zu ermöglichen. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Finden einer Region, die von Interesse ist, die Schritte enthält:

Teilen des Bilds in eine Mehrzahl von Schnitten oder Abschnitten, wobei eine Breite jedes Schnitts oder Abschnitts gleich einer Breite des Bilds ist, und wobei eine Höhe jedes Schnitts oder Abschnitts einen vorbestimmten Wert kleiner als die Höhe des Bilds ist;

für jeden Schnitt oder Abschnitt Ausgleichen eines Histogramms, um die Intensitätsverteilung zu spreizen, und Verwenden eines Schwellenwerts eines vorbestimmten Prozentsatzes einer maximalen Intensität, um den Kontrast anzuheben;

Verschieben von jedem der Schnitte um ein Zehntel der Höhe des Schnitts; und

Wiederholen der Schritte des Teilens, Ausgleichens und Verschiebens eine vorbestimmte Anzahl oft, um einen Satz von Ergebnissen zu gewinnen; und

Berechnen eines Mittelwerts des Satzes der Ergebnisse.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem, wenn das Bild eine Koronalansicht der Wirbelsäule ist, das Erzeugen der Maske enthält:

Erzeugen einer Binärdarstellung des Bilds;

Verwenden eines morphologischen Schließens, um Lücken mit einem kleinen runden Strukturelement in der Binärdarstellung des Bilds zu füllen; und

Durchführen eines Regionenmarkierens und Auswählens einer Region, die von Interesse ist, in der Binärdarstellung des Bilds.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner enthaltend ein Verwenden von Einschränkungen in der Breite der Maske, um die Maske zu verbessern. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem, wenn das Bild eine Lateralansicht der Wirbelsäule ist, das Erzeugen der Maske enthält:

Erzeugen einer Binärdarstellung des Bilds;

Durchführen eines Regionenmarkierens und eines Auswählens einer Region, die von Interesse ist, in der Binärdarstellung des Bilds;

separates Extrahieren einer rechten Grenze und einer linken Grenze der Region als Vektoren;

Auswählen der geglätteten Kurve; und

Zeichnen einer Maske, die der Kurve folgt, und einen vorbestimmten Wert, der eine Breite der Wirbelsäule darstellt, hinzufügt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 17, ferner mit einem Vorverarbeiten, zum Verbessern eines Kontrastes des Bilds vor der Isolierung der Wirbelsäule in dem Bild. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 18, bei dem das Detektieren von Grenzen der Wirbelsäule aus dem verbesserten Bild enthält:

Verwenden eines Schwellenwerts für das kontrastverbesserte Bild;

Durchführen eines Regionenmarkierens des Binärbilds und eines Auswählens der Wirbelsäule;

entlang jeder Reihe der Wirbelsäuleregion Speichern der minimalen und maximalen x-Koordinate in zwei rechten und linken Vektoren; und

Glätten der zwei Vektoren mit der minimalen und maximalen x-Koordinate unter Verwendung eines Glättungsfensters einer vorbestimmten Höhe.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die vorbestimmte Höhe ein Zehntel der Bildhöhe ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 20, bei dem das Anzeigen einer Mittellinie in der Wirbelsäule, die die Krümmung der Wirbelsäule in dem Röntgenbild darstellt, enthält:

Gewinnen eines Mittelpunkts für jede Linie der Wirbelsäulenregion durch Berechnen eines Mittelwerts zwischen dem vorberechneten linken und rechten Vektor; und

Verbinden aller vorberechneten Mittelpunkte, um die Darstellung der Kurve Wirbelsäule zu bilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei dem der erste Winkel ein Cobb-Winkel ist, und wobei das Berechnen des Cobb-Winkels, der auf der Krümmung der Wirbelsäule basiert, enthält:

Bestimmen der globalen Kurve der Wirbelsäule;

Finden des maximalen positiven und negativen Winkels aus der Kurve durch Berechnen eines Winkels bei jedem Punkt der Kurve; und

Berechnen des Cobb-Winkels durch Summieren der absoluten Werte des negativsten und positivsten Winkels der Kurve.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem das Berechnen eines Winkels bei jedem Punkt der Kurve enthält:

Berechnen des Winkels unter Verwendung einer Tangente der Kurve bei dem bestimmten Punkt und einer horizontalen Linie;

lokales Verwenden einer Gaborfilterung entlang der Richtung, die durch den berechneten Winkel gesetzt wird;

Schätzen einer Orientierung von Endplatten der Wirbel basierend auf dem Gaborfiltern; und

Setzen der Orientierung als den Cobb-Winkel.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei dem der zweite Winkel ein Kyphosewinkel ist, und das Berechnen des Kyphosewinkels, das auf der Krümmung der Wirbelsäule basiert, enthält:

Bestimmen einer globalen Kurve der Wirbelsäule;

Finden des maximalen positiven und negativen Winkels aus der Kurve durch Berechnen eines Winkels bei jedem Punkt der Kurve; und

Berechnen des Kyphosewinkels durch Summieren des absoluten Werts des negativsten und positivsten Winkels der Kurve.
Verfahren nach Anspruch 24, bei dem das Berechnen eines Winkels bei jedem Punkt der Kurve enthält:

Berechnen des Winkels unter Verwendung einer Tangente der Kurve bei dem bestimmten Punkt und einer horizontalen Linie;

lokales Verwenden eines Gaborfilterns entlang der Richtung, die durch den berechneten Winkel gesetzt wird;

Schätzen einer Orientierung von Endplatten der Wirbel, basierend auf dem Gaborfiltern; und

Setzen der Orientierung als den Kyphosewinkel.
System zum Bereitstellen einer automatischen Detektion einer Krümmung einer Wirbelsäule und zum Berechnen spezifischer Winkel in Bildern der Wirbelsäule, enthaltend:

eine Speichervorrichtung (103) zum Speichern eines Programms;

einen Prozessor (109), der in Kommunikation mit der Speichervorrichtung steht, wobei der Prozessor mit dem Programm arbeitet zum

automatischen Anzeigen (105) der Krümmung der Wirbelsäule als eine Linie in einem Bild der Wirbelsäule; und

Berechnen mindestens eines ersten Winkels oder eines zweiten Winkels basierend auf der Linie der Krümmung der Wirbelsäule.
System nach Anspruch 26, bei dem der Prozessor (109) ferner mit dem Programmcode betreibbar ist zum

Isolieren der Wirbelsäule in dem Bild;

Verbessern des Kontrasts des Bilds der Wirbelsäule;

Detektieren von Grenzen der Wirbelsäule aus dem verbesserten Bild; und

Anzeigen einer Mittellinie in der Wirbelsäule, die die Krümmung der Wirbelsäule in dem Bild darstellt.
System nach Anspruch 26 oder 27, bei dem der Prozessor (109) ferner mit dem Programmcode betreibbar ist zum automatischen Detektieren, ob das Bild eine Lateralansicht der Wirbelsäule oder eine Koronalansicht der Wirbelsäule ist. System nach einem der Ansprüche 26 bis 28, bei dem Prozessor (109) ferner mit dem Programmcode betreibbar ist zum

Teilen des Bilds in eine Mehrzahl von Schnitten oder Abschnitten, wobei eine Breite jedes Schnitts oder Abschnitts gleich einer Breite des Bilds ist, und wobei eine Höhe jedes Schnitts oder Abschnitts einen vorbestimmten Wert kleiner als eine Höhe des Bilds ist;

für jeden Schnitt oder Abschnitt, Ausgleichen eines Histogramms, um die Intensitätsverteilung zu spreizen, und Verwenden eines Schwellenwerts eines vorbestimmten Prozentsatzes einer maximalen Intensität, um einen Kontrast anzuheben;

Verschieben jedes der Schnitte um ein Zehntel der Höhe des Schnitts; und

Wiederholen der Schritte des Teilens, Ausgleichens und Verschiebens eine vorbestimmte Anzahl oft, um einen Satz von Ergebnissen zu gewinnen; und

Berechnen eines Mittelwerts des Satzes von Ergebnissen.
System nach einem der Ansprüche 26 bis 29, bei dem der Prozessor (109) ferner mit dem Programmcode betreibbar ist zum

Erzeugen einer Binärdarstellung des Bilds;

Durchführen eines Regionenmarkierens und Auswählens einer Region, die von Interesse ist, in der Binärdarstellung des Bilds;

separaten Extrahieren einer rechten Grenze und einer linken Grenze der Region als Vektoren;

Auswählen der glattsten Kurve; und

Zeichnen einer Maske, die der Kurve folgt und einen vorbestimmten Wert, der eine Breite der Wirbelsäule darstellt, hinzufügt.
Verfahren zum Bereitstellen einer automatischen Detektion einer Krümmung einer Wirbelsäule und Berechnen eines Cobb-Winkels oder eines Kyphosewinkels in einem Röntgenbild der Wirbelsäule, enthaltend:

automatisches Detektieren, ob das Röntgenbild eine Lateralansicht der Wirbelsäule oder eine Koronalansicht der Wirbelsäule ist;

Detektieren der Wirbelsäule in dem Röntgenbild der Wirbelsäule;

Bestimmen der Krümmung der Wirbelsäule in dem Röntgenbild der Wirbelsäule; und

wenn bestimmt wird, dass das Röntgenbild eine Koronalansicht der Wirbelsäule ist,

Berechnen des Cobb-Winkels, und wenn bestimmt wird, dass das Röntgenbild eine Lateralansicht der Wirbelsäule ist, Berechnen des Kyphosewinkels.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com