醫(yī)用圖像處理裝置和醫(yī)用圖像處理方法
【專利摘要】一種醫(yī)用圖像處理裝置，包括：取得部，將某一時相作為基準時相，從基準時相下的被檢體的醫(yī)用圖像中，取得樹狀體的線結(jié)構(gòu)作為基準線結(jié)構(gòu)；計算部，基于基準時相下的所述被檢體的醫(yī)用圖像和作為目標時相的其他時相下的所述被檢體的醫(yī)用圖像，計算醫(yī)用圖像的構(gòu)成要素從所述基準時相到所述目標時相的運動矢量；以及變換部，基于所述運動矢量對所述基準線結(jié)構(gòu)進行變換，將變換后的所述基準線結(jié)構(gòu)作為所述目標時相下的目標線結(jié)構(gòu)。
【專利說明】
醫(yī)用圖像處理裝置和醫(yī)用圖像處理方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種醫(yī)用圖像處理裝置和醫(yī)用圖像處理方法，特別是涉及基于氣道自 身的運動量對樹狀線結(jié)構(gòu)進行變形的4D醫(yī)用圖像處理裝置和醫(yī)用圖像處理方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，為了對 COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease :慢性阻塞性肺 疾?。⒎螝饽[、氣管和支氣管疾病等進行病癥解析，需要對氣管和支氣管3D圖像的不同時 相下取得的多個樹狀構(gòu)造的圖像進行位置配準。但是由于呼吸是一個動態(tài)運動的過程，因 此由于動態(tài)運動而帶來數(shù)據(jù)處理解析上的誤差。
[0003] 專利文獻1公開了一種用于心臟的圖像處理方法，通過該圖像處理方法能夠減少 處理時間并減少基于心臟跳動的解析誤差。在該技術方案中提取多個時相下的心臟區(qū)域的 醫(yī)用圖像，根據(jù)該多個時相下的心臟區(qū)域的醫(yī)用圖像，插補出其他時相下的心臟區(qū)域的醫(yī) 用圖像。由此不需要如以往那樣拍攝所有時相下的醫(yī)用圖像，能夠減少攝影及數(shù)據(jù)處理的 時間。此外，通過選擇心臟幾乎沒有運動的時相作為基準時相來計算其他時相下的動脈的 中心線構(gòu)造，能夠去除由于心臟運動而在圖像中出現(xiàn)的誤差。
[0004] 但是專利文獻1中選取的心臟幾乎沒有運動的多個時相下的心臟區(qū)域中，包括心 臟處于收縮末期的心臟區(qū)域，當選取了收縮末期的心臟區(qū)域時，雖然動脈的中心線的提取 幾乎不受影響，但對于毛細血管這樣的細微血管的中心線的提取而言，由于心臟收縮末期 的毛細血管與其他時期的毛細血管相比變得更細，對其的檢測精度變低，因此在基于收縮 末期的心臟區(qū)域而計算其他時相下的心臟區(qū)域的情況下，很容易出現(xiàn)毛細血管脈絡丟失的 現(xiàn)象。即，專利文獻1的圖像處理方法并不適用于微細的管結(jié)構(gòu)的提取。
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1 :日本特開2014-108208

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術問題
[0008] 在對肺部區(qū)域的觀察中，操作者有時會希望能夠僅對氣管自身在各時相下的形態(tài) 進行觀察。但發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在以往的技術中，呼吸周期中所提取的氣管的圖像除了包含其自 身的變化以外還包含由肺部運動帶來的位置移動，也就是說，以往的技術中是對肺部區(qū)域 進行攝像而得到該區(qū)域在各時相下的3D圖像，然后基于所取得3D圖像提取各時相下的樹 狀結(jié)構(gòu)（即氣管和支氣管）的中心線，但在呼吸運動中，肺部的收縮和擴張所引起的氣道位 置的改變與氣道本身收縮擴張的變化是混合在一起的，氣道的實際變動量中不僅包含其自 身的運動量還包含有其隨著肺部運動而產(chǎn)生的位置變化，因此有在直接對各時相下的氣道 進行提取時不能夠精確地反映氣道自身的變化狀態(tài)的情況。因此期望能夠去除由肺部的收 縮和擴張引起的氣道位置變化。
[0009] 此外，在對肺部區(qū)域的觀察中，操作者有時希望能夠精確地提取出支氣管的末端 等較細微的管部，而通過現(xiàn)有技術的方案，不能精確地提取細微的管部。因此期望能夠找到 一種可精確地提取整個管部的辦法。
[0010] 用于解決技術問題的手段
[0011] 本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠精確地檢測氣道自身 在各時相下的空間位置變化、并且能夠?qū)⒏鲿r相下的包括細微的管道末端在內(nèi)的整個氣道 完整地再現(xiàn)的醫(yī)用圖像處理裝置和醫(yī)用圖像處理方法。
[0012] 本發(fā)明的實施方式的醫(yī)用圖像處理裝置的特征在于，包括：取得部，將某一時相作 為基準時相，從基準時相下的被檢體的醫(yī)用圖像中，取得樹狀體的線結(jié)構(gòu)作為基準線結(jié)構(gòu)； 計算部，基于基準時相下的所述被檢體的醫(yī)用圖像和作為目標時相的其他時相下的所述被 檢體的醫(yī)用圖像，計算醫(yī)用圖像的構(gòu)成要素從所述基準時相到所述目標時相的運動矢量； 以及變換部，基于所述運動矢量對所述基準線結(jié)構(gòu)進行變換，將變換后的所述基準線結(jié)構(gòu) 作為所述目標時相下的目標線結(jié)構(gòu)。
[0013] 本發(fā)明的實施方式的醫(yī)用圖像處理方法的特征在于，包括如下步驟：取得步驟，將 某一時相作為基準時相，從基準時相下的被檢體的醫(yī)用圖像中，取得樹狀體的線結(jié)構(gòu)作為 基準線結(jié)構(gòu)；計算步驟，基于基準時相下的所述被檢體的醫(yī)用圖像和作為目標時相的其他 時相下的所述被檢體的醫(yī)用圖像，計算醫(yī)用圖像的構(gòu)成要素從所述基準時相到所述目標時 相的運動矢量；以及變換步驟，基于所述運動矢量對所述基準線結(jié)構(gòu)進行變換，將變換后的 所述基準線結(jié)構(gòu)作為所述目標時相下的目標線結(jié)構(gòu)。
[0014] 技術效果
[0015] 通過采用本實施方式的醫(yī)用圖像處理裝置和醫(yī)用圖像處理方法，能夠去除由肺部 的收縮和擴張引起的氣道位置變化而精確地檢測氣道自身的變化，并且，能夠?qū)⒏鲿r相下 的包括細微的管道末端在內(nèi)的整個氣道完整地再現(xiàn)。
【附圖說明】
[0016] 圖1是表示本發(fā)明實施方式1的醫(yī)用圖像處理裝置的模塊圖。
[0017] 圖2是表示本發(fā)明實施方式1的醫(yī)用圖像處理裝置的處理流程的流程圖。
[0018] 圖3是表示本發(fā)明實施方式1的取得部、計算部和變換部的動作的示意圖。
[0019] 圖4是表示本發(fā)明實施方式1的變形例的處理流程的流程圖。
[0020] 圖5A、圖5B是對本發(fā)明實施方式1的變形例的重定位中心前和重定位中心后的中 心線的位置進行表示的示意圖。
[0021] 圖6是表示本發(fā)明實施方式2的醫(yī)用圖像處理裝置的模塊圖。
[0022] 圖7是表示本發(fā)明實施方式2的醫(yī)用圖像處理裝置的處理流程的流程圖。
[0023] 圖8是表示本發(fā)明實施方式3的醫(yī)用圖像處理裝置的模塊圖。
[0024] 圖9是表示本發(fā)明實施方式3的醫(yī)用圖像處理裝置的處理流程的流程圖。
[0025] 圖10A表示融合前的一對重疊狀態(tài)下的掩模，圖10B表示將重疊狀態(tài)下的一對掩 模進行融合后的形態(tài)。
[0026] 圖11A、圖11B是作為對比例而表示進行了實施方式3的變換后提取的中心線樹與 直接提取的中心線樹之間的中心線匹配的情況的圖。圖11A是在某一吸氣時相下進行了實 施方式3的變換后提取的帶匹配標號的中心線樹。圖11B是在某一呼氣時相下直接提取的 帶匹配標號的中心線樹。
[0027] 圖12是表示本發(fā)明實施方式4的醫(yī)用圖像處理裝置的模塊圖。
[0028] 圖13是表示本發(fā)明實施方式4的醫(yī)用圖像處理裝置的處理流程的流程圖。
【具體實施方式】
[0029] 下面結(jié)合說明書附圖詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】。本發(fā)明中所示出的實施方 式只不過是例示，并不限定于實施方式所表示的構(gòu)成。
[0030] 以下的實施方式中，以肺部區(qū)域中的氣管和支氣管為例進行具體說明。但是，本發(fā) 明不限定于對氣管和支氣管的樹狀構(gòu)造進行處理，除了氣管和支氣管以外，也可以對其他 樹狀的結(jié)構(gòu)例如腦神經(jīng)和血管等的圖像進行處理。
[0031] (實施方式1)
[0032] 圖1是表示本發(fā)明實施方式1的醫(yī)用圖像處理裝置的模塊圖。
[0033] 如圖1所示，醫(yī)用圖像處理裝置100包括拍攝部101、取得部102、計算部103、變換 部 104。
[0034] 拍攝部101對作為檢查對象的被檢體進行拍攝，得到被檢體的時間序列上的多個 醫(yī)用圖像。以一個呼吸周期為例，所述多個醫(yī)用圖像為從吸氣階段的開始到呼氣階段的結(jié) 束為止的時期中、按照每一時相拍攝到的多個醫(yī)用圖像。所述醫(yī)用圖像中包括作為關注區(qū) 域的操作者感興趣的區(qū)域。本實施方式中的關注區(qū)域為肺部區(qū)域，但并不限定于肺部區(qū)域。
[0035] 取得部102以時間序列上的某一時相作為基準時相P1，從基準時相P1下的肺部區(qū) 域中，取得樹狀線結(jié)構(gòu)的氣管和支氣管的中心線C1作為基準線結(jié)構(gòu)，但本實施方式的線結(jié) 構(gòu)并不限定于中心線。取得中心線的方法也沒有限定，可以是現(xiàn)有技術中的任一種方法。
[0036] 計算部103對基準時相P1下的肺部區(qū)域的構(gòu)成要素和作為目標時相的其他各個 時相（P2、P3……Pn)下的肺部區(qū)域的構(gòu)成要素進行配準，分別計算出肺部區(qū)域中的構(gòu)成要 素從基準時相P1到其他各個時相（P2、P3……Pn)的運動矢量（V2、V3……Vn)。
[0037] 變換部104基于由計算部103計算出的從基準時相P1到其他各個時相（P2、 P3……Pn)的運動矢量（V2、V3……Vn)和由取得部102取得的基準時相P1下的肺部區(qū)域 的氣道的中心線C1，將基準時相P1下的氣道的中心線C1分別變換為作為目標時相的其他 各個時相（P2、P3......Pn)下的氣道的中心線（C2、C3......Cn)。
[0038] 以下接著說明本實施方式的醫(yī)用圖像處理裝置100的處理的流程。圖2是表示本 發(fā)明實施方式1的醫(yī)用圖像處理裝置的處理流程的流程圖。
[0039] 醫(yī)用圖像處理裝置100通過拍攝部101拍攝被檢體在多個時相下的醫(yī)用圖像（步 驟S101)，該醫(yī)用圖像中包括觀察者所關心的部位即關注區(qū)域，在本實施方式中為肺部區(qū) 域，但并不限定于肺部區(qū)域。
[0040] 在步驟S102中，取得部102以時間序列上的某一時相作為基準時相P1，從基準時 相P1下的肺部區(qū)域中，取得基準時相P1下的氣道的中心線C1。取得中心線C1的方法沒有 特別限定，可以是現(xiàn)有技術中的任一種方法。
[0041] 在步驟S103中，計算部103對基準時相P1下的肺部區(qū)域的構(gòu)成要素和其他各個 時相（P2、P3……Pn)下的肺部區(qū)域的構(gòu)成要素分別進行配準，計算肺部區(qū)域中各要素從基 準時相P1到其他各個時相（P2、P3……Pn)的運動矢量（V2、V3……Vn)。例如以運動矢量 V2的計算為例，計算部103對基準時相P1下的肺部區(qū)域的構(gòu)成要素和時相P2下的肺部區(qū) 域的構(gòu)成要素進行配準，計算出肺部區(qū)域中的各要素從時相P1到時相P2的運動矢量V2。 同樣地，計算部103還計算出運動矢量V3、V4等。
[0042] 此外，上面所述的配準優(yōu)選的是使用非剛體配準，其配準方法沒有特別的限定，也 可以采用現(xiàn)有技術中的其他配準方法。
[0043] 上述步驟S102和步驟S103沒有特定的執(zhí)行順序，既可以先執(zhí)行步驟S102,也可以 先執(zhí)行步驟S103,也可以同時執(zhí)行步驟S102和S103。
[0044] 在步驟S104中，變換部104利用在步驟S102中由取得部102取得的基準時相P1 下的氣道的中心線C1、和在步驟S103中由計算部103計算出的肺部區(qū)域中的各要素從基準 時相P1到其他各個時相（P2、P3……Pn)的運動矢量（V2、V3……Vn)，對中心線C1分別進 行變換，得到其他各個時相下的氣道的中心線（C2、C3……Cn)。
[0045] 通過上述處理得到的變換后的中心線（C2、C3……Cn)為，去除了隨肺部區(qū)域的運 動而產(chǎn)生的氣道的位置移動的、僅表示氣道自身運動的中心線。
[0046] 圖3是表示本發(fā)明實施方式1的取得部、計算部和變換部的動作的示意圖。如圖 3所示，通過拍攝部拍攝被檢體在多個時相下的醫(yī)用圖像，圖3中左側(cè)2個圖像為在吸氣階 段拍攝到的圖像，右側(cè)2個圖像為在呼氣階段拍攝到的圖像，將最左側(cè)的醫(yī)用圖像的拍攝 時相作為基準時相，利用取得部102從該時相下的肺部區(qū)域中，取得氣道的中心線（圖3中 僅示出管部模型而省略中心線的圖示）作為基準線結(jié)構(gòu)，并且利用計算部103對該時相下 的肺部區(qū)域的構(gòu)成要素和右側(cè)3個時相下的肺部區(qū)域的構(gòu)成要素進行配準，分別計算出肺 部區(qū)域中的構(gòu)成要素從最左側(cè)的時相到右側(cè)3個時相的運動矢量，基于由計算部103計算 出的從最左側(cè)的時相到右側(cè)3個時相的運動矢量和由取得部102取得的最左側(cè)的時相下的 氣道的中心線，利用變換部104將最左側(cè)的時相下的中心線分別變換為作為目標時相的右 側(cè)3個時相下的中心線。
[0047] 根據(jù)上述的處理過程，本實施方式不使用直接從目標時相下的作為關注區(qū)域的肺 部區(qū)域提取的氣道的中心線，而使用從基準時相下的氣道的中心線變換得到的目標時相下 的的氣道的中心線，從而去除了由肺部區(qū)域的移動帶來的氣道位置的變化，由此能夠消除 因氣道位置變化造成的誤差，只關注氣道自身的變化，得到精度更高的醫(yī)用圖像。
[0048] 此外，將從圖2中的"開始"到S104的步驟稱為"A過程"。
[0049] (變形例）
[0050] 在實施方式1的變形例中，在步驟S104后，還通過變換部104將變換后的中心線 (C2、C3……Cn)重新定位到氣道的中心，并進行平滑化處理。
[0051] 圖4是表示本發(fā)明實施方式1的變形例的處理流程的流程圖。
[0052] 在圖4的"A過程"之后進行步驟S105。在步驟S105中，使用其他各個時相（P2、 P3……Pn)下的肺部區(qū)域的圖像，在保持中心線上的規(guī)定的關鍵點的位置不變的情況下，將 關鍵點之間的連線上的各點都重定位到氣道的中心。
[0053] 圖5A、圖5B是對本發(fā)明實施方式1的變形例的重定位中心前和重定位中心后的 中心線的位置進行表示的示意圖。如圖5A、圖5B所示，將變換后的中心線與相對應的時相 下的肺部區(qū)域的圖像組合，此時如圖5A所示，變換后的中心線上的各點并不總是位于氣道 的中心，有可能出現(xiàn)偏離。此時，保持中心線上的規(guī)定的關鍵點的位置不變，對各個關鍵點 之間的連接線上的規(guī)定點進行重定位。重定位時，對連接線上的每一規(guī)定點都在氣道的寬 度方向上進行一次切片，可以使用snake算法按照一個切片一個切片的順序使連接線上的 規(guī)定點分別定位到氣道切片圖像上的氣道的中心位置。由此使各關鍵點之間的連接線上的 規(guī)定點重新定位到氣道的中心，從而整條中心線成為圖5B所示的重定位中心后的狀態(tài)。重 定位中心線的方法并不限于此，只要能夠?qū)⒅行木€重定位到氣道的中心也可以使用其他方 法。
[0054] 在步驟S106中，使用其他各個時相（P2、P3……Pn)下的肺部區(qū)域的圖像，在保持 中心線上的規(guī)定的關鍵點的位置不變的情況下，對變換后的中心線C2、C3……Cn的所有分 支進行平滑處理。例如，首先計算中心線C2的長度，然后設定規(guī)定的點間距，在保持中心線 C2上的規(guī)定的關鍵點的位置不變的情況下，按照規(guī)定的點間距生成新的點以替換原始的中 心線上的各點，從而實現(xiàn)中心線的平滑處理。但是平滑處理的方法并不限于此，只要能夠?qū)?現(xiàn)氣道的中心線的平滑處理也可以使用其他方法。
[0055] 上述步驟S105和步驟S106的先后順序沒有限定，雖然本實施方式中為先進行重 定位中心再進行平滑處理，但也可以先進行平滑處理再進行重定位中心。
[0056] (實施方式2)
[0057] 圖6是表示本發(fā)明實施方式2的醫(yī)用圖像處理裝置的模塊圖。如圖6所示，實施 方式2中的醫(yī)用圖像處理裝置200除了包括醫(yī)用圖像處理裝置100中的拍攝部101、取得部 102、計算部103、變換部104以外，還具備：關注區(qū)域提取部205和決定部206。其中，關注 區(qū)域提取部205不是必須的，可以省略。附圖中賦予相同標號的部件表示與實施方式1相 同。下面僅說明不同點而省略相同部分的說明。
[0058] 關注區(qū)域提取部205從通過拍攝部101拍攝到的醫(yī)用圖像的構(gòu)成要素中提取觀察 者感興趣的區(qū)域例如肺部區(qū)域，并將提取出的該區(qū)域作為關注區(qū)域。關注區(qū)域既可以是由 操作者手動指定的，也可以是基于計算機的計算而得到的規(guī)定區(qū)域。
[0059] 決定部206從對被檢體進行拍攝的時間序列上的多個時相中決定一個時相作為 基準時相。取得部102根據(jù)決定部206所決定的基準時相P1，從基準時相P1下的肺部區(qū) 域中，取得樹狀線結(jié)構(gòu)的氣管和支氣管的中心線C1作為基準線結(jié)構(gòu)來進行接下來的從基 準時相P1下的氣道的中心線C1到其他各個時相（P2、P3……Pn)下的氣道的中心線（C2、 C3……Cn)的變換。
[0060] 關于基準時相的決定方法，可以基于提取出的關注區(qū)域的尺寸來決定，也可以基 于關注區(qū)域的像素值來決定，還可以根據(jù)關注區(qū)域的像素值，先計算出關注區(qū)域的平均密 度，再根據(jù)計算出的平均密度，決定基準時相。本發(fā)明的實施方式中可以基于肺部區(qū)域的尺 寸，決定作為所述基準時相的時相；也可以基于肺部區(qū)域的像素值，決定作為所述基準時相 的時相；也可以根據(jù)肺部區(qū)域的像素值先計算出平均肺密度，再根據(jù)計算出的平均肺密度， 決定基準時相。
[0061] 以下接著說明本實施方式的醫(yī)用圖像處理裝置200的處理的流程。圖7是表示本 發(fā)明實施方式2的醫(yī)用圖像處理裝置的處理流程的流程圖。
[0062] 醫(yī)用圖像處理裝置200通過拍攝部201拍攝被檢體在多個時相下的醫(yī)用圖像（步 驟S201)，該醫(yī)用圖像中包括觀察者所關心的部位即關注區(qū)域，在本實施方式中為肺部區(qū) 域，但并不限定于肺部區(qū)域。接著，關注區(qū)域提取部205將作為關注區(qū)域的肺部區(qū)域從醫(yī) 用圖像中提取出來（步驟S202)。接著，決定部206基于肺部區(qū)域的參數(shù)來決定基準時相 P1 (步驟S203)，這里所說的肺部區(qū)域的參數(shù)是指，肺部區(qū)域的尺寸、肺部區(qū)域的像素值及 肺部區(qū)域的平均密度中的至少某一項。
[0063] 本實施方式中將最大吸氣時相或最大呼氣時相決定為基準時相。所述最大吸氣時 相為吸氣階段中氣管寬度最大的時相，所述最大呼氣時相為呼氣階段中氣管寬度最大的時 相。
[0064] 下面說明將最大吸氣時相或最大呼氣時相決定為基準時相的原因。
[0065]例如在呼氣階段（時相）的末端，由于肺部的收縮使得氣道的某些細微的局部區(qū) 域難以被完整地提取，因此不希望直接提取這種時相下的氣道的中心線。與此相對地，在最 大吸氣時相或最大呼氣時相這樣的氣道寬度最大的時相下，氣道的中心線的提取最容易。 本實施方式中為了取得最完整且遺漏最少的氣道的中心線，需要選擇即使是細微的氣道也 能夠被最大程度提取的最大吸氣時相或最大呼氣時相，并將該時相作為基準時相來提取該 時相下的氣道的中心線，以保證變換后的其他各個時相中的氣道的中心線的完整性。
[0066] 通過將最大吸氣時相或最大呼氣時相決定為基準時相，本實施方式能夠使包括細 微的局部區(qū)域在內(nèi)的氣道的所有的分支被完整提取，能夠得到更完整、可靠性更高的氣道 的觀察圖像。
[0067] 接下來，在步驟S204中，取得部102根據(jù)決定部206所決定的基準時相P1，從基 準時相P1下的肺部區(qū)域中，取得樹狀線結(jié)構(gòu)的氣管和支氣管的中心線C1作為基準線結(jié)構(gòu)， 并在步驟S205通過進行配準計算得到肺部區(qū)域中各要素從基準時相P1到其他時相（P2、 P3……Pn)的運動矢量（V2、V3……Vn)，在步驟S206中基于中心線C1和運動矢量（V2、 V3……Vn)，將中心線C1變換為其他各時相P2、P3……Pn下的氣道的中心線（C2、C3…… Cn) 〇
[0068] 與實施方式1中的步驟S102和步驟S103同樣地，實施方式2中的步驟S204和步 驟S205也沒有特定的執(zhí)行順序，既可以先執(zhí)行步驟S204,也可以先執(zhí)行步驟S205,也可以 同時執(zhí)行步驟S204和S205。
[0069] 此外，將從圖7中的"開始"到S206的步驟稱為"B過程"。
[0070] (變形例）
[0071] 作為實施方式2的變形例，可以與實施方式同樣地，在步驟S206后，還通過變換部 104將變換后的中心線C2、C3……Cn重新定位到氣道的中心，并進行平滑化處理。
[0072] 即在圖7的"B過程"之后執(zhí)行氣道的中心線的重定位處理和平滑化處理，所述氣 道的中心線的重定位處理和平滑化處理與實施方式1的變形例相同，此處省去說明。
[0073] (實施方式3)
[0074] 圖8是表示本發(fā)明實施方式3的醫(yī)用圖像處理裝置的模塊圖。
[0075] 如圖8所示，實施方式3中具備：拍攝部301、取得部302、計算部303、變換部304、 比較部305。實施方式3與實施方式1相比，不同點在于：實施方式3中的取得部302、計算 部303、變換部304為實施方式1中的取得部102、計算部103、變換部104的變形，比較部 305為相對于實施方式1增加的部分。以下僅針對不同的部分進行說明。
[0076] 實施方式3中為了使基于比較部207的比較結(jié)果的精度更高，代替實施方式1中 的氣管和支氣管的中心線而使用將氣管和支氣管整體覆蓋的掩模作為線結(jié)構(gòu)，進行圖像處 理，但也可以像實施方式1那樣使用氣管和支氣管的中心線來進行圖像處理。
[0077] 取得部302與取得部102的區(qū)別在于，取得部102僅取得基準時相P1下的氣管和 支氣管的線結(jié)構(gòu)C1，而取得部302不僅取得基準時相P1下的氣管和支氣管的線結(jié)構(gòu)Ml，還 取得其他各個時相（P2、P3……Pn)下的氣管和支氣管的線結(jié)構(gòu)（M2i、M3i……Mni)作為臨 時線結(jié)構(gòu)。
[0078] 即，取得部302除了能夠以時間序列上的某一時相作為基準時相P1、從基準時相 P1下的肺部區(qū)域中取得樹狀線結(jié)構(gòu)的氣管和支氣管的掩模Ml作為基準線結(jié)構(gòu)以外，還能 夠取得其他各個時相（P2、P3……Pn)下的肺部區(qū)域中的樹狀線結(jié)構(gòu)的氣管和支氣管的原始 掩模（M2i、M3i……Mni)作為臨時線結(jié)構(gòu)。所述臨時線結(jié)構(gòu)是指在后續(xù)的變換過程中會發(fā) 生變換的線結(jié)構(gòu)。
[0079] 計算部303除了能夠如實施方式1的計算部103那樣地計算出肺部區(qū)域中的構(gòu)成 要素從基準時相P1到其他各個時相（P2、P3……Pn)的運動矢量（V2、V3……Vn)以外，還 能夠在由后述的比較部305得到的比較結(jié)果為大于閾值的情況下，對作為樹狀體的支氣管 的指定分支進行局部剛性配準，由此計算出變換后的掩模（M2、M3......Μη)的指定分支上的 構(gòu)成要素與從肺部區(qū)域中直接提取的原始掩模（M2i、M3i……Mni)的指定分支上的構(gòu)成要 素之間的移動量。
[0080] 變換部304除了能夠如實施方式1的變換部104那樣、基于由計算部303計算出 的從基準時相P1到其他各個時相（P2、P3……Pn)的運動矢量（V2、V3……Vn)和由取得部 302取得的基準時相P1下的肺部區(qū)域的掩模M1、將基準時相P1下的掩模Ml分別變換為作 為目標時相的其他各個時相（P2、P3……Pn)下的掩模（M2、M3……Μη)以外，還能夠在由后 述的比較部207得到的比較結(jié)果為閾值以下的情況下，使變換后的掩模和從肺部區(qū)域中直 接提取的原始掩模（M2i、M3i……Mni)融合而生成新的掩模（M2n、M3n……Mnn)，將所述新 的掩模作為其他各個時相（P2、P3......Pn)下的掩模。
[0081] 比較部305將變換后的掩模與從肺部區(qū)域中提取的原始掩模M2i、M3i……Mni進 行比較，將兩者的相似度作為比較結(jié)果。相似度的計算可以通過如下的數(shù)學式1來進行。
[0082] [數(shù)學式1]
[0083]
[0084] 上述的式中的A為變換得到的其他各個時相（P2、P3......Pn)下的掩模，上述的 式中的B為從肺部區(qū)域中直接提取的其他各個時相（P2、P3……Pn)下的原始掩模（M2i、 M3i......Mni)，J為杰卡德系數(shù)（Jaccard index)，即相似度系數(shù)。
[0085] 按照通過比較部305得到的比較結(jié)果J與規(guī)定的閾值的大小關系，計算部303和 變換部304進行不同的處理。
[0086] 以下，接著說明本實施方式的醫(yī)用圖像處理裝置300的處理的流程。圖9是表示 本發(fā)明實施方式3的醫(yī)用圖像處理裝置的處理流程的流程圖。
[0087] 在步驟S301中，拍攝部301拍攝被檢體在多個時相下的醫(yī)用圖像（步驟S301)。
[0088] 在步驟S302中，取得部302以時間序列上的某一時相作為基準時相P1，從基準 時相P1下的肺部區(qū)域中，取得樹狀線結(jié)構(gòu)的氣管和支氣管的掩模Ml作為基準線結(jié)構(gòu)，并 且取得其他各個時相（P2、P3……Pn)下的肺部區(qū)域中的氣管和支氣管的原始掩模（M2i、 M3i……Mni)作為臨時線結(jié)構(gòu)。
[0089] 在步驟S303中，計算部303對基準時相P1下的肺部區(qū)域中的構(gòu)成要素和其他時 相（P2、P3……Pn)下的肺部區(qū)域中的構(gòu)成要素分別進行配準，計算肺部區(qū)域中的各要素從 基準時相P1到其他時相（P2、P3……Pn)的運動矢量（V2、V3……Vn)。
[0090] 此外，上面所述的配準優(yōu)選的是使用非剛體配準，其配準方法沒有特別的限定，可 以采用現(xiàn)有技術中的配準方法。
[0091] 上述步驟S302和步驟S303沒有特定的執(zhí)行順序，既可以先執(zhí)行步驟S302,也可以 先執(zhí)行步驟S303,也可以同時執(zhí)行步驟S302和S303。
[0092] 在步驟S304中，變換部304利用在步驟S302中由取得部302取得的基準時相P1 下的掩模M1、和在步驟S303中由計算部303計算出的肺部區(qū)域中各要素從基準時相P1到 其他各個時相（P2、P3……Pn)的運動矢量（V2、V3……Vn)，對掩模Ml分別進行變換，得到 變換后的其他各時相下的掩模（M2、M3……Μη)。若以基準時相P1下的掩模Ml向時相P2 下的掩模M2的變換為例，則變換部206將對應于掩模Ml的運動矢量V2賦予給掩模Ml而 得到變換后的掩模，該掩模即為時相P2下的變換后的掩模M2。
[0093] 變換后的掩模(M2、M3……Μη)為去除了隨肺部區(qū)域的運動而產(chǎn)生的氣道的位置移 動的、僅表示氣道自身運動的掩模。
[0094] 根據(jù)上述的處理過程，本實施方式去除了由肺部區(qū)域的移動帶來的氣道位置的變 化，由此能夠消除誤差帶來的影響，只關注氣道自身的變化，得到精度更高的醫(yī)用圖像。
[0095] 接著，比較部305將變換后的掩模（M2、M3……Μη)與從肺部區(qū)域中提取的原始掩 模（M2i、M3i……Mni)進行比較，將各個時相下的兩個掩模之間的相似度即上述數(shù)學式1中 的J作為比較結(jié)果（步驟S305)，當J為閾值以下的情況下（步驟S306中為"是")，認為相 似度可以接受，此時，通過變換部304使變換后的掩模和從肺部區(qū)域中直接提取的原始掩 模融合而生成新的掩模（M2n、M3n......Mnn)，用所述新的掩模替換從肺部區(qū)域中直接提取的 原始掩模（步驟S308)。
[0096] 當J為大于閾值的情況下（步驟S306中為"否"），認為相似度不可以接受，此時， 通過計算部303在變換后的掩模（M2、M3……Μη)的指定分支與從肺部區(qū)域中提取的原始掩 模（M2i、M3i……Mni)的指定分支之間進行局部剛性配準來計算移動量，變換部304基于所 述移動量對變換后的掩模（M2、M3……Μη)進一步進行變換，之后，比較部305進行再次變換 后的掩模與從肺部區(qū)域中直接提取的原始掩模的比較（步驟S307)，在比較部305的比較結(jié) 果變?yōu)殚撝狄韵轮?，重復進行基于計算部303的局部剛性配準及基于變換部304的對變 換后的掩模的再變換。
[0097] 所述指定分支既可以由操作者根據(jù)顯示在顯示器上的兩個掩模的各個分支上的 偏離程度來指定，也可以通過計算機自動識別兩個掩模的各個分支上的偏離程度來指定。 [0098] 根據(jù)上述的處理過程，本實施方式在配準精度不可接受的情況，重復進行配準直 到配準精度可接受為止，從而能夠提高配準的精度。
[0099] 此外本實施方式優(yōu)選的是，將吸氣時相和呼吸時相下的掩模融合而生成新的掩 模。此情況下，能夠消除因例如吸氣時相下提取的線結(jié)構(gòu)中有遺漏或呼氣時相下提取的線 結(jié)構(gòu)中有遺漏等某一呼吸階段的提取過程中有遺漏而造成的誤差，得到更加完整的氣道分 支的線結(jié)構(gòu)。
[0100] 圖10A表示融合前的一對重疊狀態(tài)下的掩模，圖10A中的深色部分表示對吸氣時 相下的掩模進行變換而得到的呼氣時相下的掩模，圖10A中的淺色部分表示直接在同一呼 氣時相下提取到的原始掩模。從圖10A可以看出，由吸氣時相下的掩模變換得到的呼氣時 相下的掩模的分支比直接在同一呼氣時相下提取出的掩模的分支要完整。
[0101] 圖10B示出了將重疊狀態(tài)下的一對掩模進行融合后的形態(tài)。
[0102] 此外，本實施方式中優(yōu)選的是：在用新的掩模M2n、M3n......Mnn替換從肺部區(qū)域中 提取的原始掩模M2i、M3i……Mni (步驟S308)之后，從新的掩模M2n、M3n……Mnn中提取 新的氣道的中心線C2n、C3n……Cnn，分別作為其他各個時相P2、P3……Pn下的氣道的中心 線，之后對新的氣道的中心線C2n、C3n……Cnn中的各個分支分配標號，將其與基準時相P1 下的帶標號的氣道的中心線進行匹配，獲得表示兩者匹配程度的匹配結(jié)果（步驟S309)。
[0103] 圖11A、圖11B是作為對比例而表示進行了本實施方式的變換后提取的中心線樹 與直接提取的中心線樹之間的中心線匹配的情況的圖。圖11A是在某一吸氣時相下進行了 本實施方式的變換后提取的帶匹配標號的中心線樹。圖11B是直接在某一呼氣時相下提取 出的帶匹配標號的中心線樹。此時，圖11B與圖11A的中心線匹配結(jié)果為80%，圖11B中用 圓圈標記的部分為與所述某一吸氣時相下的帶匹配標號的中心線樹存在區(qū)別的部分。通過 比較圖11B與圖11A可以看出，某一時相下進行了本實施方式的變換后提取的中心線樹與 其他時相下直接提取的中心線樹相比，前者比后者得到的氣道分支更加完整，由于后者在 某些氣道分支上存在缺失，因此兩者的中心線匹配僅為80%。
[0104] 之后，發(fā)明人按照本實施方式示出的方法將基準時相下的掩模變換為圖11B所示 的呼氣時相下的掩模，提取出該呼氣時相下的中心線樹，并對指定分支進行局部剛性配準， 在局部剛性配準后，重新進行圖11A和圖11B的中心線匹配，由于良好的配準精度，此時中 心線匹配的結(jié)果接近100%。
[0105] 根據(jù)兩次中心線匹配的結(jié)果可知，通過本實施方式，能夠得到更完整的氣道分支 的線結(jié)構(gòu)。另外，若在本實施方式中替代掩模而使用氣道的中心線、即在步驟S302中通過 取得部302取得基準時相和其他各個時相下的氣道的中心線，則在步驟S309中僅對新的氣 道的中心線C2n、C3n……Cnn中的各個分支分配標號，將其與基準時相P1下的帶標號的氣 道的中心線進行匹配，獲得表示兩者匹配程度的匹配結(jié)果，而不需要提取中心線的步驟。
[0106] (實施方式4)
[0107] 圖12是表示本發(fā)明實施方式4的醫(yī)用圖像處理裝置的模塊圖。
[0108] 如圖12所示，實施方式4中的醫(yī)用圖像處理裝置400除了包括醫(yī)用圖像處理裝置 300中的拍攝部301、取得部302、計算部303、變換部304和比較部305以外，還具備：關注 區(qū)域提取部406和決定部407。其中，關注區(qū)域提取部406不是必須的，可以省略。附圖中 賦予相同標號的部件表示與實施方式3相同。下面僅說明不同點而省略相同部分的說明。
[0109] 關注區(qū)域提取部406從通過拍攝部301拍攝到的醫(yī)用圖像的構(gòu)成要素中提取觀察 者感興趣的區(qū)域例如肺部區(qū)域，并將提取出的該區(qū)域作為關注區(qū)域。關注區(qū)域既可以是由 操作者手動指定的，也可以是基于計算機的計算而得到的規(guī)定區(qū)域。
[0110] 決定部407從對被檢體進行拍攝的時間序列上的多個時相中決定一個時相作為 基準時相。取得部302根據(jù)決定部407所決定的基準時相P1，從基準時相P1下的肺部區(qū)域 中，取得樹狀線結(jié)構(gòu)的氣管和支氣管的中心線Cl作為基準線結(jié)構(gòu)來進行接下來的從基準 時相P1下的中心線C1到其他各個時相（P2、P3……Pn)下的中心線（C2、C3……Cn)的變 換。
[0111] 關于基準時相的決定方法，可以基于提取出的關注區(qū)域的尺寸來決定，也可以基 于關注區(qū)域的像素值來決定，還可以根據(jù)關注區(qū)域的像素值，先計算出關注區(qū)域的平均密 度，再根據(jù)計算出的平均密度，決定基準時相。本發(fā)明的實施方式中可以基于肺部區(qū)域的尺 寸，決定作為所述基準時相的時相；也可以基于肺部區(qū)域的像素值，決定作為所述基準時相 的時相；也可以根據(jù)肺部區(qū)域的像素值先計算出平均肺密度，再根據(jù)計算出的平均肺密度， 決定基準時相。
[0112] 以下接著說明本實施方式的醫(yī)用圖像處理裝置400的處理的流程。圖13是表示 本發(fā)明實施方式4的醫(yī)用圖像處理裝置的處理流程的流程圖。
[0113] 醫(yī)用圖像處理裝置400通過拍攝部301拍攝被檢體在多個時相下的醫(yī)用圖像（步 驟S301)。接著，關注區(qū)域提取部406將作為關注區(qū)域的肺部區(qū)域從醫(yī)用圖像中提取出來 (步驟S302)。接著，決定部303基于肺部區(qū)域的參數(shù)來決定基準時相P1 (步驟S303)，這里 所說的肺部區(qū)域的參數(shù)是指，肺部區(qū)域的尺寸、肺部區(qū)域的像素值及肺部區(qū)域的平均密度 中的至少某一項。
[0114] 本實施方式中將最大吸氣時相或最大呼氣時相決定為基準時相。所述最大吸氣時 相為吸氣階段中氣管寬度最大的時相，所述最大呼氣時相為呼氣階段中氣管寬度最大的時 相。
[0115] 將最大吸氣時相或最大呼氣時相決定為基準時相的理由與實施方式2相同，因此 省略說明。
[0116] 通過將最大吸氣時相或最大呼氣時相決定為基準時相，本實施方式能夠使包括細 微的局部區(qū)域在內(nèi)的氣道的所有的分支被完整提取，能夠得到更完整、可靠性更高的氣道 的觀察圖像。
[0117] 本實施方式的接下來步驟與實施方式3相同，因此省略說明。
[0118] 根據(jù)以上實施方式1~4所述的結(jié)構(gòu)，能夠得到以下的效果。
[0119] 根據(jù)實施方式所涉及的醫(yī)用圖像處理裝置，變換部利用由取得部取得的基準時相 P1下的線結(jié)構(gòu)C1、和由計算部計算出的肺部區(qū)域中各要素從基準時相P1到其他各個時相 P2、P3……Pn的運動矢量V2、V3……Vn，將所述中心線C1分別變換為其他各個時相下的線 結(jié)構(gòu) C2、C3......Cn。
[0120] 所述變換后的線結(jié)構(gòu)C2、C3……Cn為，去除了隨肺部區(qū)域的運動而產(chǎn)生的氣道的 位置移動的、僅表示氣道自身運動的線結(jié)構(gòu)，從而能夠精確地檢測氣道自身的變化。
[0121] 此外，根據(jù)實施方式所涉及的醫(yī)用圖像處理裝置，決定部基于肺部區(qū)域的尺寸、肺 部區(qū)域的像素值及肺部區(qū)域的平均密度中的至少某一項來決定基準時相。優(yōu)選的是將最大 吸氣時相或最大呼氣時相決定為基準時相。
[0122] 從而實施方式能夠使包括細微的局部區(qū)域在內(nèi)的氣道的所有的分支被完整地提 取，能夠得到更完整、可靠性更高的氣道的觀察圖像。
[0123] 此外，根據(jù)實施方式所涉及的醫(yī)用圖像處理裝置，取得部不僅取得基準時相P1下 的氣管和支氣管的線結(jié)構(gòu)Ml，還取得其他各個時相（P2、P3……Pn)下的氣管和支氣管的線 結(jié)構(gòu)（M2i、M3i……Mni)作為臨時線結(jié)構(gòu)。變換部利用線結(jié)構(gòu)Ml和運動矢量（V2、V3…… Vn)，將所述線結(jié)構(gòu)Ml分別變換為其他各個時相下的線結(jié)構(gòu)（M2、M3……Μη)，比較變換后的 線結(jié)構(gòu)（M2、M3……Μη)和臨時線結(jié)構(gòu)（M2i、M3i……Mni)，在比較結(jié)果為閾值以下的情況 下，將兩個線結(jié)構(gòu)融合而生成新的線結(jié)構(gòu)，在比較結(jié)果為大于閾值的情況下，對變換后的線 結(jié)構(gòu)的指定分支重復進行局部剛性配準和再變換，直到比較結(jié)果變?yōu)殚撝狄韵隆?br>[0124] 從而實施方式能夠提高配準的精度，進而能夠使包括細微的局部區(qū)域在內(nèi)的氣道 的所有的分支被完整地提取，能夠得到更完整、可靠性更高的氣道的觀察圖像。
[0125] 此外，根據(jù)實施方式所涉及的醫(yī)用圖像處理裝置，通過在線結(jié)構(gòu)融合后，對新的線 結(jié)構(gòu)的中心線與基準時相下的中心線進行匹配，能夠驗證配準過程的精度，從而保證了能 夠取得更完整的氣道分支的線結(jié)構(gòu)。
[0126] 以上說明了本發(fā)明的各實施方式，但以上說明的實施方式只是作為例示，不意味 著對發(fā)明的范圍進行限定。這些新的實施方式能夠通過其他各種方式實施。另外，在不脫 離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，能夠進行各種省略、置換、變更。這些實施方式及其變形都包含在 發(fā)明的范圍和主旨中，并且包含在權(quán)利要求的范圍所記載的發(fā)明及與其均等的范圍中。
【主權(quán)項】
1. 一種醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 包括： 取得部，將某一時相作為基準時相，從基準時相下的被檢體的醫(yī)用圖像中，取得樹狀體 的線結(jié)構(gòu)作為基準線結(jié)構(gòu)； 計算部，基于基準時相下的所述被檢體的醫(yī)用圖像和作為目標時相的其他時相下的所 述被檢體的醫(yī)用圖像，計算醫(yī)用圖像的構(gòu)成要素從所述基準時相到所述目標時相的運動矢 量；以及 變換部，基于所述運動矢量對所述基準線結(jié)構(gòu)進行變換，將變換后的所述基準線結(jié)構(gòu) 作為所述目標時相下的目標線結(jié)構(gòu)。2. 如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 所述取得部還取得所述目標時相下的所述醫(yī)用圖像的樹狀體的臨時線結(jié)構(gòu)； 所述醫(yī)用圖像處理裝置還具備比較部， 所述比較部將變換后的所述基準線結(jié)構(gòu)與所述臨時線結(jié)構(gòu)進行比較，在比較結(jié)果為閾 值以下的情況下，通過所述變換部使變換后的所述基準線結(jié)構(gòu)和所述臨時線結(jié)構(gòu)融合而生 成新的線結(jié)構(gòu)，將所述新的線結(jié)構(gòu)作為所述目標時相下的目標線結(jié)構(gòu)。3. 如權(quán)利要求2所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 在由所述比較部得到的比較結(jié)果為大于所述閾值的情況下，所述計算部針對所述樹狀 體的指定分支進行局部剛性配準來計算移動量，所述變換部基于所述移動量對變換后的所 述基準線結(jié)構(gòu)進一步進行變換后，所述比較部再次進行變換后的所述基準線結(jié)構(gòu)與所述臨 時線結(jié)構(gòu)的比較， 在比較部的比較結(jié)果變?yōu)樗鲩撝狄韵轮?，重復進行基于所述計算部的所述局部剛 性配準及基于所述變換部的對變換后的所述基準線結(jié)構(gòu)的再變換。4. 如權(quán)利要求2所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 所述基準線結(jié)構(gòu)、所述臨時線結(jié)構(gòu)和所述目標線結(jié)構(gòu)為所述樹狀體的管部的中心線。5. 如權(quán)利要求2所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 所述基準線結(jié)構(gòu)、所述臨時線結(jié)構(gòu)和所述目標線結(jié)構(gòu)為對樹狀體的管部的整體進行覆 蓋的掩模。6. 如權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 還具備決定部，所述決定部基于關注區(qū)域的尺寸，決定作為所述基準時相的時相。7. 如權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 還具備決定部，所述決定部基于關注區(qū)域的像素值，決定作為所述基準時相的時相。8. 如權(quán)利要求7所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 所述決定部基于所述像素值，計算關注區(qū)域的平均密度，并根據(jù)計算出的所述關注區(qū) 域的平均密度決定作為所述基準時相的時相。9. 如權(quán)利要求6所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 所述決定部將最大吸氣時相或最大呼氣時相決定為所述基準時相。10. 如權(quán)利要求7所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 所述決定部將最大吸氣時相或最大呼氣時相決定為所述基準時相。11. 如權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 所述計算部通過對所述基準時相與所述目標時相下的所述醫(yī)用圖像執(zhí)行配準，計算所 述運動矢量。12. 如權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 所述變換部基于所述目標時相下的所述醫(yī)用圖像，在保持所述目標線結(jié)構(gòu)上的規(guī)定的 關鍵點的位置不變的情況下，使所述目標線結(jié)構(gòu)的所有分支的中心線重定位到所述目標時 相下的所述樹狀體的管部的中心。13. 如權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 所述變換部在保持所述目標線結(jié)構(gòu)上的關鍵點的位置不變的情況下，對所述目標線結(jié) 構(gòu)的所有分支進行平滑處理。14. 如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 所述變換部將對應于所述基準線結(jié)構(gòu)的所述運動矢量賦予給所述基準線結(jié)構(gòu)，并將按 照所述運動矢量運動后的線結(jié)構(gòu)作為變換后的所述基準線結(jié)構(gòu)。15. 如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 所述醫(yī)用圖像為3D醫(yī)用圖像。16. 如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于： 所述醫(yī)用圖像處理裝置還具備關注區(qū)域取得部，所述關注區(qū)域取得部在所述醫(yī)用圖像 中提取關注區(qū)域的圖像，僅對關注區(qū)域的圖像進行圖像處理。17. -種醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 包括如下步驟： 取得步驟，將某一時相作為基準時相，從基準時相下的被檢體的醫(yī)用圖像中，取得樹狀 體的線結(jié)構(gòu)作為基準線結(jié)構(gòu)； 計算步驟，基于基準時相下的所述被檢體的醫(yī)用圖像和作為目標時相的其他時相下的 所述被檢體的醫(yī)用圖像，計算醫(yī)用圖像的構(gòu)成要素從所述基準時相到所述目標時相的運動 矢量；以及 變換步驟，基于所述運動矢量對所述基準線結(jié)構(gòu)進行變換，將變換后的所述基準線結(jié) 構(gòu)作為所述目標時相下的目標線結(jié)構(gòu)。18. 如權(quán)利要求17所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 在所述取得步驟中還取得所述目標時相下的所述醫(yī)用圖像的樹狀體的臨時線結(jié)構(gòu)； 所述醫(yī)用圖像處理方法還包括比較步驟， 在所述比較步驟中將變換后的所述基準線結(jié)構(gòu)與所述臨時線結(jié)構(gòu)進行比較，在比較結(jié) 果為閾值以下的情況下，通過所述變換步驟使變換后的所述基準線結(jié)構(gòu)和所述臨時線結(jié)構(gòu) 融合而生成新的線結(jié)構(gòu)，將所述新的線結(jié)構(gòu)作為所述目標時相下的目標線結(jié)構(gòu)。19. 如權(quán)利要求18所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 在由所述比較步驟得到的比較結(jié)果為大于所述閾值的情況下，在所述計算步驟中針對 所述樹狀體的指定分支進行局部剛性配準來計算移動量，在所述變換步驟中基于所述移動 量對變換后的所述基準線結(jié)構(gòu)進一步進行變換后，在所述比較步驟中再次進行變換后的所 述基準線結(jié)構(gòu)與所述臨時線結(jié)構(gòu)的比較， 在比較步驟的比較結(jié)果變?yōu)樗鲩撝狄韵轮?，重復進行基于所述計算步驟的所述局 部剛性配準及基于所述變換步驟的對變換后的所述基準線結(jié)構(gòu)的再變換。20. 如權(quán)利要求18所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 所述基準線結(jié)構(gòu)、所述臨時線結(jié)構(gòu)和所述目標線結(jié)構(gòu)為所述樹狀體的管部的中心線。21. 如權(quán)利要求18所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 所述基準線結(jié)構(gòu)、所述臨時線結(jié)構(gòu)和所述目標線結(jié)構(gòu)為對樹狀體的管部的整體進行覆 蓋的掩模。22. 如權(quán)利要求17或18所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 還包括決定步驟，所述決定步驟中基于關注區(qū)域的尺寸，決定作為所述基準時相的時 相。23. 如權(quán)利要求17或18所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 還包括決定步驟，所述決定步驟中基于關注區(qū)域的像素值，決定作為所述基準時相的 時相。24. 如權(quán)利要求23所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 所述決定步驟基于所述像素值，計算關注區(qū)域的平均密度，并根據(jù)計算出的所述關注 區(qū)域的平均密度決定作為所述基準時相的時相。25. 如權(quán)利要求22所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 在所述決定步驟中將最大吸氣時相或最大呼氣時相決定為所述基準時相。26. 如權(quán)利要求23所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 在所述決定步驟中將最大吸氣時相或最大呼氣時相決定為所述基準時相。27. 如權(quán)利要求17或18所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 在所述計算步驟中通過對所述基準時相與所述目標時相下的所述醫(yī)用圖像執(zhí)行配準， 計算所述運動矢量。28. 如權(quán)利要求17或18所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 在所述變換步驟中基于所述目標時相下的所述醫(yī)用圖像，在保持所述目標線結(jié)構(gòu)上的 規(guī)定的關鍵點的位置不變的情況下，使所述目標線結(jié)構(gòu)的所有分支的中心線重定位到所述 目標時相下的所述樹狀體的管部的中心。29. 如權(quán)利要求17或18所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 在所述變換步驟中在保持所述目標線結(jié)構(gòu)上的關鍵點的位置不變的情況下，對所述目 標線結(jié)構(gòu)的所有分支進行平滑處理。30. 如權(quán)利要求17所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 在所述變換步驟中將對應于所述基準線結(jié)構(gòu)的所述運動矢量賦予給所述基準線結(jié)構(gòu)， 并將按照所述運動矢量運動后的線結(jié)構(gòu)作為變換后的所述基準線結(jié)構(gòu)。31. 如權(quán)利要求17所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 所述醫(yī)用圖像為3D醫(yī)用圖像。32. 如權(quán)利要求17所述的醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于： 所述醫(yī)用圖像處理方法還包括關注區(qū)域取得步驟，在所述關注區(qū)域取得步驟中，在所 述醫(yī)用圖像中提取關注區(qū)域的圖像，僅對關注區(qū)域的圖像進行圖像處理。
【文檔編號】G06T7/00GK106033603SQ201510104418
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月10日
【發(fā)明人】王艷麗, 科斯塔斯·普萊克斯, 王艷華, 王少彬, 許敏豐, 趙建春, 陳頎, 馬爾科·拉澤托
【申請人】東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社