CN100488451C - 具有医学图像测量功能的医学图像处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种医学图像处理装置对由一医学图像设备产生的医学图像进行处理。该装置包括一个接口，一个处理器和一个计算装置。该接口用于获取医学图像。该处理器用于确定沿该接口获取的医学图像中的一个样本的一弓形部分的一平滑线。计算装置用于根据由处理器确定的平滑线计算弓形部分的弓形幅度。

Description

具有医学图像测量功能的医学图像处理装置
技术领域
本申请涉及一种医学图像处理装置，该医学图像处理装置用于对由一医学图像设备，例如一X射线诊断装置，获取的医学图像上的一个预定部分进行测量。本发明还涉及一种测量由该医学图像设备获取的医学图像上的预定部分的方法。
背景技术
自二十世纪七十年代以来，随着计算机的改进，医学图像诊断已经快速发展起来。医学图像诊断由，例如，X射线诊断装置，磁共振成像装置(MRI)，X射线计算机断层(CT)装置，或类似装置来完成。现在，这种诊断在医学实践中起着非常重要的作用。由如上所述的医学图像设备获取的医学图像，通常由医生或其同类人员在对他或她的医学图像诊断中进行观察和解释。此外，医学图像也可以用于作为诊断的一部分，以测量患者身体的一个预定部分，如一个器官或一段骨骼。在作为骨骼诊断的一个实例的脊柱侧凸诊断中，根据X射线诊断装置获取的透射图像，来计算脊柱的一弯曲度。当脊髓的生成快于它周围的组织时，就可能发生脊柱侧凸。脊柱侧凸往往特别容易出现于青少年中，因此需要对这些青少年进行一月一次的跟踪观察。
图1是一幅表示本发明的现有技术所述的在一脊柱侧凸诊断中弯曲度(bowscale)的测量技术的实例的示意图。图1(A)表示在一患者或被检查对象(在此后简称为样本)的射线照片(图像)上的柯布氏角(Cobb angle)测量以计算弯曲角度。图2(B)表示一样本的射线照片(图像)上的‘竖向定线，距离的测量，该测量用来计算沿脊柱的一表示直线的偏离量，该表示直线是一个沿样本的本体轴线的假想的理想的健康的笔直脊柱(在此后简称为中线)。因此，可通过判断该中线来指示样本本体轴线的中心。该弯曲度，例如柯布氏角和‘竖向定线，距离，表示脊柱的弯曲的程度。柯布氏角和‘竖向定线，距离的基础已建立起来，而且其测量方法在已有技术中是公知的。
柯布氏角的计算中，在如图1(A)所示，操作者，如医生或放射学技术人员，观察一幅在显示器上显示的X射线透射图像(在此后简称为图像)。操作者然后靠视觉确定(或用他或她的感觉确定)一个或多个点，如点1至3，这些点是脊柱4的最少弯曲点(只要是操作者认为的)。基于显示的图像，在相邻的两个点之间，各相邻两个最少弯曲点具有脊柱4的一个最大弯曲点。在确定的点1至3上，操作者用例如鼠标手工绘制分别与切线8--10垂直的垂线5至垂线7。具体的，操作者确定点1，并在点1上绘制切线8。然后，操作者绘制与切线8垂直的垂线5。类似的，操作者绘制与在确定的点2上绘制的切线9垂直的垂线6。然后，操作者绘制与在确定的点3上绘制的切线10垂直的垂线7。一个与显示器相连的医学图像处理装置计算出由垂线5至7形成的α角和β角。换而言之，垂线5和6相交成α角，类似地垂线6和7相交成β角。计算出的α角和β角显示在显示器上。
在如图1(B)所示的‘竖向定线，的距离计算中，操作者观察显示在显示器上的图像并沿脊柱4绘制一条中线11。中线11是由操作者根据显示图像利用视觉推测并确定的。中线11与脊柱4相交于交点12至14。然后，操作者由视觉确定脊柱4的点15和16，点15和16都是当垂线从点15和16垂到中线11时，在交点12至14的每两相邻交点之间离中线11最远的点(只要操作者认为的)。更具体的，操作者在交点12和13之间确定点15。然后操作者在交点13和14之间确定点16。当垂线从点15垂到中线11时，医学图像处理装置计算点15和中线11之间的距离17。类似的，当线从点16垂到中线11时，医学图像处理装置计算点16和中线11之间的距离18。计算出的距离17和18显示在显示器上。
在现有技术中，脊柱侧凸采用作为弯曲度的指标的计算出的角度和/或距离来进行诊断。常规采用基于点和线来获取柯布氏角和‘竖向定线，距离，来对脊柱侧凸进行诊断，这些点和线的选择和绘制是根据操作者的感觉而确定的。
具体的，在柯布氏角的计算中，显示器显示的图像中的脊柱4上的点1至3是基于操作者的感觉，靠他或她用眼睛观察图像来选择的。另外，切线8至10和垂线5至7是基于操作者用他或她的眼睛观察图像来绘制的。类似的，在‘竖向定线，距离计算中，中线11是基于操作者的感觉，靠用他或她的眼睛观察图像来绘制的。进一步，点15和16是基于操作者的感觉，靠用他或她的眼睛观察图像来选择的。
因此，所选择的点和/或绘制的线是非常主观的，因而计算出的结果在不同的操作者之间有可能不同。另外，即使由同一操作者操作时，如果该操作者对他或她选择和/或绘制的判断没有一个清楚的标准，也可能出现不同的结果。特别的，如上所述，脊柱侧凸病例可能需要对脊柱弯曲度每月一次跟踪观察。因此，必须保持再现性而且再现性对脊柱侧凸的诊断是一个非常重要的因素。
在人类系统中导致再现性困难(或计算精度的降低)的因素之一如下所述。与显示在显示器上的整个图像相比，针对一个非常小的区域进行计算。此外，脊柱的弯曲状态通常是微小的，而且有时可能超出了人类的辨别力。因此，测量结果的精度在有些情况下不可能保证。
发明内容
根据本发明，提供了一种处理由医学图像设备生成的医学图像的医学图像处理装置，包括：获取医学图像的接口；根据由该接口获取的脊柱图像数据确定通过脊柱的中心位置的脊柱线，而且将通过脊柱的中心位置的脊柱线平滑成平滑脊柱线的处理器；根据该平滑脊柱线计算脊柱的弯曲度的计算装置。
根据本发明，提供了一种x射线诊断装置，包括：产生x射线的发生器；检测从样本透过的x射线的检测器；根据检测的x射线生成x射线图像的机械装置；根据生成的x射线图像生成脊柱图像数据的合成器；根据生成的脊柱图像数据确定通过脊柱的中心位置的脊柱线，而且将通过脊柱的中心位置的脊柱线平滑成平滑脊柱线的处理器；根据该平滑脊柱线计算脊柱的弯曲度的计算装置。
根据本发明，提供了一种处理由医学图像设备生成的医学图像的医学图像处理方法，包括：获取医学图像根据获取的脊柱图像数据确定通过脊柱的中心位置的脊柱线，而且将通过该脊柱的中心位置的脊柱线平滑成平滑脊柱线；根据该平滑脊柱线计算脊柱的弯曲度。
根据本发明，提供了一种处理x射线诊断装置生成的x射线图像的处理方法，包括：产生x射线；检测从样本透过的x射线；根据检测的x射线生成x射线图像；根据生成的x射线图像生成脊柱图像数据；根据生成的脊柱图像数据确定通过脊柱的中心位置的脊柱线，而且将通过该脊柱的中心位置的脊柱线平滑成平滑脊柱线；根据该平滑脊柱线计算脊柱的弯曲度。
根据本发明的第一方面，其提供了一种用于处理由医学设备生成的医学图像的医学图像处理装置。该装置包括一个接口，用于获取医学图像；一个处理器，用于沿由该接口获取的医学图像中的一个样本的一弓形部分确定一平滑线；以及一个计算装置，用于根据由处理器确定的平滑线，计算弓形部分的弯曲度。
根据本发明的第二方面，其提供一种测量由医学设备生成的医学图像中一个预定部分的方法。该方法的步骤包括沿由该接口获取的医学图像中的一个样本的弓形部分确定一平滑线，以及根据该平滑线，自动计算弓形部分的弯曲度。
根据本发明的第三方面，其提供一个计算机程序产品，在该产品上储存一个用于测量由医学设备生成的医学图像的中一个预定部分的程序。该计算机程序具有指令，这些指令执行时，其运行的步骤包括沿医学图像中的一个样本的成弓形部分确定一平滑线，以及基于该平滑线自动计算成弓形部分的弯曲度。
根据本发明的第四方面，其提供一种处理由医学图像设备生成的图像的医学图像处理装置。该装置包括一个接口，用于获取医学图像；一个第一处理器，用于通过图形识别处理来提取医学图像中脊柱的每块椎骨的轮廓，并根据每块椎骨的提取的轮廓，获得脊柱的每块椎骨相对于水平线的坡度；以及一个第二处理器，用于根据第一处理器获得的每块椎骨的坡度，计算作为弯曲度的，在具有正坡度符号的脊柱的第一椎骨和具有负坡度符号的脊柱的第二椎骨之间的最大角度。
根据本发明的第五方面，其提供一种测量由医学设备生成的医学图像中一个预定部分的方法。该方法的步骤包括通过图形识别处理来提取医学图像中脊柱的每块椎骨的轮廓，并根据提取出的每块椎骨的轮廓，获得脊柱的每块椎骨相对于水平线的坡度，以及根据第一处理器获得的每块椎骨的坡度，计算作为弯曲度的，在具有正坡度符号的脊柱的第一椎骨和具有负坡度符号的脊柱的第二椎骨之间的最大角度。
根据本发明的第六方面，其提供X射线诊断装置，该装置包括一个发生器，一个检测器，一个机械装置，一个合成器，一个处理器和一个计算装置。发生器用于产生X射线。检测器用于检测由于对样本进行X射线照射从一样本透射的透射X射线。机械装置用于移动发生器和检测器，从而根据检测到的透射X射线获得样本的一成弓形部分的多幅图像。合成器用于合成多幅图像并输出一个作为成弓形部分的图像的合成图像。处理器用于确定沿成弓形部分图像中成弓形部分的平滑线。计算装置用于根据该平滑线，计算该弓形部分的弯曲度。
根据本发明的第七方面，其提供一种测量由一X射线诊断装置生成的医学图像中一个预定部分的方法。该方法的步骤包括由发生器产生X射线，利用检测器检测由于对样本进行X射线照射从一样体透射的透射X射线；移动发生器和检测器，从而根据检测到的透射X射线，获得样本的一成弓形部分的多幅图像，合成多幅图像，输出一个作为成弓形部分的图像的合成图像，确定成弓形部分图像中沿成弓形部分的平滑线，根据该平滑线计算该弓形部分的弯曲度。
附图说明
本发明实施例的更完全的说明以及它的很多优点都将很容易地从参照下述附图的详细说明中获得，其中：
图1是一幅表示根据本发明的现有技术所述的在一脊柱侧凸诊断中弯曲度的测量技术的实例的示意图。
图2是表示根据本发明第一实施例所述的包含一个医学图像处理器的一X射线诊断装置示例性结构的框图。
图3是表示根据本发明第一实施例所述的一医学图像处理器的示例性结构的框图。
图4是表示根据本发明第一实施例所述的从一个样本的脊柱上获取图像的过程的一个实例的流程图。
图5是表示根据本发明第一实施例所述的合成多幅椎骨图像以产生一个合成脊柱图像的过程的一个实例的流程图。
图6是表示根据本发明第一实施例所述的柯布氏角计算过程的一个实例的流程图。
图7是表示一手工脊柱线的实例和根据本发明第一实施例所述的显示在显示器上的合成脊柱图像中绘制的一平滑脊柱线的实例的示意图。
图8是表示根据本发明第一实施例所述的柯布氏角计算的一个实例的示意图。
图9是表示根据本发明第一实施例所述的关于柯布氏角的绘图数据的一个实例的示意图。
图10是表示根据本发明第一实施例所述的‘竖向定线，距离计算过程的一个实例的流程图。
图11是表示根据本发明第一实施例所述的‘竖向定线，距离计算的一个实例的示意图。
图12是表示根据本发明第二实施例所述的自动脊柱线绘图过程的一个实例的流程图。
图13是表示根据本发明第二实施例所述的自动脊柱线绘图过程的一个实例的示意图。
图14是表示根据本发明第三实施例所述的柯布氏角计算的另一个实例的示意图。
图15是表示根据本发明实施例所述的图像显示图的一个实例的示意图。
图16是表示根据本发明实施例所述的从不同方向示出的合成脊柱图像的一个实例的示意图。
具体实施方式
本发明的实施例将参照所附附图进行说明。在本发明的实施例中，将说明一X射线诊断装置，其包括一个医学图像处理器，该诊断装置可以精确计算作为弯曲度的由脊柱的弓形导致的脊柱弓形角和从中线的偏移距离。本发明实施例将利用脊柱侧凸测量的例子进行说明。但是本发明的实施例可以不仅限于脊柱侧凸，还可以用于以下病例，如驼背，脊柱前弯症，弓形腿，以及任何其它可适用的骨骼缺陷。
(第一实施例)。
图2是表示一种根据本发明第一实施例所述的包含一个医学图像处理器的X射线诊断装置示例性结构的框图。一X射线诊断装置20可以包括一个射线照相设备21，一个高压发生器22，一个机械控制器23，一个系统控制器24，一个控制台25，和一个医学图像处理器26。射线照相设备21执行对样本P的X射线射线照相。高压发生器22产生射线照相设备21放射X射线所需的高压。机械控制器23根据从控制台25发出的指示信号，控制射线照相设备21的机械部分。系统控制器24对X射线诊断装置20实行全面控制，X射线诊断装置20具体包括射线照相设备21，高压发生器22，和机械控制器23。控制台25为该X射线诊断装置的不同组成部分提供指示信号。医学图像处理器26分析并处理由射线照相设备21获取的图像。
射线照相设备21可以分成三个部分。这三个部分可以称为X射线发生部分，X射线检测部分，以及分别移动X射线发生部分和X射线检测部分的机械装置部分。
射线照相设备21的X射线发生部分可以包括一个X射线管211和一个瞄准仪212。X射线管211对样本P辐射(或产生)一X射线。瞄准仪212校准从X射线管211辐射的X射线。具体的，X射线管211包括一个真空球管。在该真空球管中，电子被高压发生器22提供的高压加速并撞击到钨靶上。因此，X射线就从真空球管中产生出来。瞄准仪212位于X射线球管211和样本P之间。瞄准仪212使从X射线球管211放射出的X射线变窄为预定的图像接收尺寸，从而提供一个清晰的图像。
射线设备21的X射线检测部分可以包括一个X射线影像增强器(在此后简称为I.I.)213和一个X射线电视照相机214。从X射线管211放射出的X射线通过瞄准仪212辐射到样本P，并作为透射X射线从样本P传输出来。I.I.213接收该透射X射线并将该透射X射线转换为光学图像。电视照相机214将光学图像转换为电子信号(或视频信号)。该电子信号输出到医学图像处理器26。X射线发生部分和X射线检测部分连接并承载于支架215上。X射线发生部分，X射线检测部分，和支架215在下文中统称为射线照相系统。
机械部分可以包括一个运动机械装置216和一个机械位置检测器217。机械部分由可以在射线照相设备21以外提供的机械控制器23来控制。运动机械装置216使射线照相系统沿样本P的本体轴线移动。机械位置检测器217通过计算从运动机械装置216上提供的一个编码器输出的脉冲数来检测射线照相系统的位置。此外，机械位置检测器217向一个外部设备输出检测信息，而且还驱动高压发生器22以使X射线管211放射出X射线。
射线照相设备21还进一步包括一个床218。床218通常是一个在射线照相过程中支撑样本P的桌子。床218可以由允许X射线容易地透射过床218的材料制成。通常，射线照相是在样本P处于直立位置时实行的，这样在脊柱侧凸诊断中可对样本P施加一个重力。因此，床218可以如图2所示用作样本P的搁脚板。
高压发生器22产生提供给X射线管211的高压，该高压施加在X射线管211的阳极和阴极之间以加速热电子。热电子从X射线管211的阴极产生。高压发生器22通过一倒相系统具有很大功率，例如80KW至100KW。高压发生器22还可以包括一个用于向医学图像处理器26发送有关获取数据的时序的接口。
机械控制器23根据控制台25通过系统控制器24发出的指示信号，控制运动机械装置216。机械控制器23可以控制射线照相系统沿样本P的本体轴线的运动速度和/或运动方向。
系统控制器24对X射线诊断装置20实行全面控制，包括根据控制台25发出的指示信号，对图像数据获取的控制和机械运动的控制。系统控制器24还包括对将获取的图像传输到医学图像处理器26的控制。
控制台25包括各种开关和按键，一个键盘，和一个显示板。控制台25可以由一个操作者，如医生或放射学技术人员操作。操作者的操作包括射线照相条件的设定和机械部分运动的设定。基于这些操作的指示信号通过系统控制器24送到X射线诊断装置20的各单元或组成部分。
医学图像处理器26可以包括一个图像分析器261，一个鼠标262，和一个显示器263。图像分析器261合成(或合并)射线照相系统中获取的多个图像数据并基于合成图像数据计算柯布氏角，‘竖向定线，距离，和/或类似数值。鼠标与图像分析器261连接并由操作者操作，从而向图像分析器261输入图像计算所需的信息。显示器263显示合成的图像和计算结果。医学图像处理器26的详细内容将参照图3进行说明。
根据本发明的第一实施例和随后的实施例，医学图像处理器26将作为X射线诊断装置20的一部分进行说明。但是本发明的实施例并不仅限于这一种图像处理器的应用。根据本发明实施例，医学图像处理器可以作为一个独立的医学图像处理装置进行应用。例如，该独立的医学图像处理器可以通过网络与一个或多个医学图像设备，如X射线诊断设备相连。另外，该医学图像处理装置可位于远离一不具有医学图像处理器26的X射线诊断装置的地点。该远离的地点可能是，例如，不同的房间，不同的楼层，不同的医院，医生家，或任何其它医学实验室。另外，医学图像处理器26或其处理功能部件也可以安装在一个用于说明医学图像的工作站或任何其它具有或不具有特殊用途的功能部件的计算机化设备上。无论哪种情况，该医学图像处理器或医学图像处理装置可以对通过网络获取的图像或从一个存储介质中以离线数据形式获取的图像进行处理。
图3是表示根据本发明第一实施例所述的医学图像处理器26的示例性结构的框图。图3还示出了与医学图像处理器26(X射线诊断装置20)相连的外部设备，如一图像工作站和一个激光成像器。
图像分析器261可以包括一个存储器部分，一个计算部分，和一个接口部分。
图像分析器261的存储器部分可以包括一个图像存储器2611，一个图像位置信息存储器2612，一个合成图像存储器2613，一个图形数据存储器2614，一个计算结果存储器2615，和一个硬盘2616。图像存储器2611存储样本P的多个图像数据。图像位置信息存储器2612存储图像存储器2611中存储的图像数据的位置信息。换而言之，当已获得各图像数据时，图像位置信息存储器2612存储关于样本位置的信息。合成图像存储器2613存储合成图像数据。图形数据存储器2614存储图形数据(或层叠图数据)。计算结果存储器2615存储柯布氏角和‘竖向定线，距离的计算结果。硬盘2626存储信息或数据，如合成图像数据，图形数据和计算结果。
图像分析器261的计算部分可以包括一个图像合成器2617和一个CPU(中央处理单元)2618。图像合成器2617根据存储在图像位置信息存储器2612中的位置信息合成存储在图像存储器2611中的多个图像数据，并将合成的图像数据输出到合成图像存储器2613。CPU2618根据合成图像数据，计算柯布氏角和/或‘竖向定线，距离，并将计算结果输出到计算结果存储器2615。
图像分析器261的接口部分可以包括一个显示接口2619，一个操作输入接口2620，和一个通讯接口2621。显示接口2619用于在显示器263上显示合成的图像、图形数据、计算的结果、和/或类似数据。显示接口2619还可将合成的图像数据与图形数据叠加或合成，或与计算的结果叠加或合成。操作输入接口2620用于与例如鼠标262连接。通信接口2621与一个外部设备30，例如一工作站31和一激光成像器32相连。
显示器263通过显示接口2620显示存储在合成图像存储器2613，图形数据存储器2614，计算结果存储器2615，和/或硬盘2616中的数据和信息。
鼠标262可以用作一个输入装置，交互地响应显示在显示器263上的各种菜单。此外，根据本发明实施例，鼠标262还可以用于对作为合成图像的一部分而显示的脊柱进行手工绘制轮廓，以及设定图形识别范围。绘制轮廓和图形识别将在以后说明。
在下列说明中，将更具体地进一步说明图像分析器261的组成部分。
图像存储器2611可以是一个用于当射线照相系统沿样本P的本体轴线移动所拍的射线照片的多个图像数据的半导体存储器。图像数据可以以在X射线电视照相机214中转换成数字信号的电子(或视频)信号的形式存储在图像存储器2611中。当已获取多个图像中的每一个后，图像位置信息存储器2612存储由机械装置位置检测器217检测到的第一个射线照相系统的位置。换而言之，多个图像数据的每一个位置信息都存储在图像位置信息存储器2612中。
图像合成器2617根据图像位置信息存储器2612中存储的多个图像数据的位置信息，合成(或合并)存储于图像存储器2611中多个图像数据以生成合成图像数据。合成的图像数据输出并存储在合成图像存储器2613中。而且，图形数据存储器2614存储作为图形数据的结构面或绘图信息(包括直线，曲线，符号等)，这些信息是基于鼠标262的绘图指令或CPU2618中的计算结果而提供的。该计算结果被存储在计算结果存储器2615中。
CPU2618是一个主要计算单元，该单元根据操作者对显示在显示器263中并存储于图形数据存储器2614中的合成后的图像提供的结构或绘图信息，设定并确定其脊柱线。而后，CPU2618根据操作者对显示在显示器263中并存储于图形数据存储器2614中的合成后的图像的提供的结构或绘图信息，计算柯布氏角和‘竖向定线’距离。
硬盘2616是一个用于在合成图像存储器2613中存储的合成图像数据的装置，用于处理存储在图像位置信息存储器2612中的图像位置信息，存储在图形数据存储器2614中的结构或绘图信息(图形数据)，以及存储在计算结果存储器2615中的计算结果。
显示接口2619从合成图像存储器2613，图形数据存储器2614，计算结果存储器2615和/或硬盘2616中读出数据。而后，显示接口2619将读出的数据转换成电视格式的数据，从而在显示器263上显示该数据。当数据显示在显示器263上时，在预定的第一阶段，只有合成图像可以通过显示接口2619显示在显示器263上。在预定的第二阶段，显示接口2619将合成后的图像与图形数据合成。换而言之，显示接口2619将合成图像与图形数据层叠。与图形数据层叠的合成图像显示在显示器263上。类似的，在预定的第三阶段，显示接口2619进一步将计算结果层叠在已经与图形数据层叠的合成图像上。这种层叠有计算结果的合成图像显示在显示器263上。
操作输入接口2620接收来自输入装置(如鼠标262)的信息从而为医学图像处理器26提供信息。通讯接口2621从合成图像存储器2613，图形数据存储器2614，计算结果存储器2615和/或硬盘2616中读出数据。而后，通信接口2621将读出的数据连接传送到外部设备30，如工作站31和激光成像器32。工作站31可以是一个通常为了图像诊断的目的而解释图像的计算机化设备。激光成像器32可以用于在胶片上表现图像。
下面，将参照图2至5，采用获取一脊柱合成图像作为本发明的第一实施例来对X射线诊断装置中的操作过程进行解释说明。众所周知，人类脊柱通常包括颈椎，胸椎，腰椎，骶椎和尾椎。颈椎包括七块椎骨。胸椎包括十二块椎骨。腰椎包括五块椎骨。骶椎包括五块椎骨。尾椎包括三到五块椎骨，这些尾椎骨形成一个尾骨。每块椎骨通过椎间盘与它相邻的椎骨相连。因此，众所周知，脊柱可以弯曲。但是，当脊柱由于疾病或在异常情况下生长而发生障碍时，脊柱的形状有时可以变得不规则。对这种不规则应该进行正确的诊断和治疗。
图4是表示根据本发明第一实施例所述的获取一个样本的脊柱的图像的过程的一个实例的流程图。图5是表示根据本发明第一实施例所述的合成多幅椎骨图像以产生一个合成脊柱图像的过程的一个实例的流程图。
在下面的步骤中，可以通过移动射线照相系统在第一颈椎和股骨头之间的范围内进行射线照相。因而，就能够获取整个脊柱的椎骨图像。
1.射线照相和多个图像数据的存储
在射线照相之前，操作者通过控制台25设定射线照相的条件。例如，当将以ΔX间隔在位置X1，X2，，......，和XN上进行射线照相时，这N个点由控制台25设置。这N个点的信息可以通过系统控制器24和机械控制器23发送到机械装置位置检测器217。然后该信息可以存储到由机械装置位置检测器217中提供的存储器中(步骤S0)。响应于该信息，机械控制器23控制射线照相系统移动到一个初始位置X1，射线照相由该初始位置开始(步骤S1)。初始位置X1可以邻近第一颈椎。
当控制台25发出一个射线照相初始指令并发送给系统控制器24时，机械装置位置检测器217在初始位置X1产生初始脉冲。响应于该初始脉冲，高压发生器22被驱动。然后，高压发生器22的输出驱动X射线管211，相应的，X射线脉冲从X射线管211中放射出并对样本P曝光。该初始曝光发生在位于第一颈椎附近的初始位置。从样本P透射出透射X射线被I.I.213接收并形成一个初始椎骨图像，而后由X射线电视照相机214转换成数字化电子信号(步骤S2)。来自X射线电视照相机214的该数字化电子信号被送入医学图像处理器26的图像分析器261中，并作为初始椎骨图像数据存储在图像存储器2611中(步骤S3)。此外，在发送初始椎骨图像数据的同时，从X射线电视照相机214向图像存储器2611发送写入初始椎骨图像数据的指令。
在初始椎骨图像数据存入图像器2611的几乎同时，机械装置位置检测器217输出代表射线照相系统的初始位置X1的信号。该信号被发送到图像分析器261并存储在图像分析器261的图像位置信息存储器2612中(步骤S4和S5)。
当在初始位置X1处完成了射线照相时，机械控制器23为运动机械装置216的一个伺服马达提供驱动信号。而后，射线系统开始以一个恒定的速度沿样本P的本体轴线移动(步骤S6)。从射线照相系统中的编码器输出的脉冲被发送到机械装置位置检测器217。机械装置位置检测器217的计数器计算从编码器输出的脉冲个数。当射线照相系统已移动了一个距离ΔX时，计数器的输出对应于代表第二位置X2的数据。然后，机械装置位置检测器217向高压发生器22发脉冲(步骤S7)。按照与初始位置X1的情况类似的方式，射线照相系统在第二位置X2射线照相。而后，获取第二椎骨图像数据并将其存储到图像存储器2611中。机械装置位置检测器217同样也输出代表射线照相系统的第二位置X2的信号。该信号被存储在图像位置信息存储器2612中。
在第二位置X2上进行射线照相之后，按照与上述说明类似的方式重复进行射线照相，直到射线照相系统的最终位置XN(步骤S8)。结果，射线照相系统以恒定速度沿样本P的本体轴线，从第一颈椎位置(初始位置X1)移动到股骨头位置(最终位置XN)。依照射线系统的运动，每当由射线照相系统中的编码器的输出脉冲指示的综合数值对应于代表位置X1，X2，......，和XN的每个数据时，射线照相系统就进行射线照相。获取的图像数据(从初始椎骨图像数据到最终椎骨图像数据)被存储在图像存储器2611中。位置信息(代表初始位置X1到最终位置XN的信号)被存储到图像位置信息存储器2612。获取的图像数据和/或位置信息也可以存储到硬盘2616上。当已经获取位置X1到XN上的图像数据时，终止射线照相(步骤S9)。
2.合成脊柱图像的生成和存储
当已经在N个位置完成射线照相并终止了射线照相时，操作者可以使用鼠标262并选择一个显示在显示器263上的命令图标，该图标指示生成一合成脊柱图像(步骤S10)。响应于该命令选择，将椎骨图像数据(从初始椎骨图像数据到最终椎骨图像数据)从图像存储器2611读出到图像合成器2617(步骤S11)。然后，(可选择在步骤S11之前)将初始位置X1到最终位置XN的位置信息从图像位置信息存储器2612读出到图像合成器2617(步骤S12)。
在图像合成器2617中，在CPU2618的控制下，按照位置信息将椎骨图像数据一个接着一个地合并在一起。例如，在初始位置X1获取的初始椎骨图像数据后紧跟着在第二位置X2获取的第二椎骨图像数据。在第二位置X2获取的第二椎骨图像数据后紧跟着在第三位置X3获取的第三椎骨图像数据。按照类似的方式，将全部椎骨图像顺序从头到尾合并直到最终的椎骨图像数据XN(步骤S13)。将从初始到最终椎骨图像数据合并得到的图像数据结果作为合成脊柱图像数据存储到合成图像存储器2613中。具体的，各椎骨图像数据按照各写入初始地址顺序写入合成图像存储器2613中，该写入初始地址是由将每个位置信息(即每个射线照相系统的移动距离)转换成合成图像存储器2613的像素数而获得的(步骤S14)。合成脊柱图像数据可以在显示接口2619中格式化并作为一合成脊柱图像显示在显示器263上(步骤15)。
在生成合成脊柱图像数据结束后(步骤16)，医学图像处理器26等候柯布氏角或者‘竖向定线，距离的计算指令(步骤S17)。如果由于操作者选择了显示在显示器263上的柯布氏角计算的命令图标而发出柯布氏角计算的指令，则程序将按照图6所示的流程图执行。或者，如果操作者选择了显示在显示器263上的‘竖向定线，距离计算的命令光标而发出‘竖向定线，距离计算的指令，则程序将按照图10所示的流程图执行。
3.柯布氏角的计算
柯布氏角的计算过程将参照图6说明。图6是表示根据本发明第一实施例所述的柯布氏角计算过程的一个实例的流程图。
当操作者使用鼠标262选择了显示在显示器263上柯布氏角计算的命令图标时，则根据操作者的选择，指令进行柯布氏角计算。医学图像处理器26准备开始柯布氏角计算过程(步骤S20)。
首先，由操作者沿显示在合成脊柱图像上的脊柱绘制一条脊柱线。操作者可以基于他或她的感觉沿脊柱的中心试着手工绘制脊柱线。上面提到的脊柱线在此后简称为手工脊柱线。为了绘制手工脊柱线，操作者可以使用鼠标262并将鼠标262的光标置于显示在显示器263上的合成脊柱图像中的第一颈椎的中心位置附近。当操作者已确定了光标位置后，操作者可以点击光标位置并将光标拖曳直到股骨头附近的一个位置，并试着保持脊柱的中心(步骤S21)。该手工脊柱线(绘制的轨迹)存储在图形数据存储器2614中，也同时存储在计算结果存储器2615中。此外，在显示接口2619中手工脊线与合成图像数据层叠。因此，该手工脊柱线与合成脊柱图像一起实时显示在显示器263上。
当操作者已完成了对显示在显示器263上的合成脊柱图像中的脊柱进行的手工脊柱的绘制时，他或她可以用鼠标262发出绘制完成的指令。这样，指示该完成的信号通过鼠标262提供给CPU2618(步骤S22)。根据鼠标262发出的该信号，CPU2618对手工脊柱线进行插值和平滑处理。该插值和平滑处理可以由常规技术完成。从而，就可以获得一条平滑脊柱线(步骤S23)。
图7是表示一手工脊柱线的实例和根据本发明第一实施例所述的从显示器263上显示的在合成脊柱图像中提取的一平滑脊柱线的实例的示意图。图7(A)表示由操作者绘制的手工脊柱线的实例。图7(B)表示已在CPU2618中进行插值和平滑处理的平滑脊柱线的实例。在平滑处理中可以平衡消除由手工操作引起的误差。平滑脊柱数据存储在图形数据存储器2614和计算结果存储器2615中(步骤S24)。此外，平滑脊柱线显示在显示器263上。在显示器263上，由于CPU2618的处理，手工脊柱线可由平滑脊柱线代替。或者，手工脊柱线和平滑脊柱线可以并排显示。
当插值和平滑处理完成后，CPU2618根据存储在图形数据存储器2614和计算结果存储器2615中的平滑脊柱线数据，自动计算柯布氏角。在柯布氏角计算中，CPU2618计算垂直于平滑脊柱线上预定点处切线的垂线相对于水平线的坡度(gradient)(或角度)。从而，CPU2618获得具有最大坡度(角度)的垂线。
柯布氏角计算将参照图8进行更具体的说明。图8是表示根据本发明第一实施例所述的柯布氏角计算的一个实例的示意图。CPU2618计算平滑脊柱线上的预定点处的一次微分，并获得在预定点处的切线(步骤S25)。根据，例如显示器263的分辨率或包括在平滑脊柱线数据中的信息，在平滑脊柱线上以预定间隔确定该预定点。然后，CPU2618分别获取垂直于各切线的垂线。当获取了垂线时，CPU2618计算垂线的坡度。换而言之，CPU2618计算水平线和该垂线之间的角度。坡度(和/或角度)可以存储在计算结果存储器2615中(步骤S26)。
当已获取了全部垂线的坡度时，CPU2618按照坡度符号将平滑脊柱线分成两个或更多区域。如图8所示，在沿Y轴的y坐标Y2上面的坡度符号为正号。因此，平滑脊柱线80的这部分可以划分为区域1。在坐标(X2，Y2)和(X1，Y1)，该坡度变为区域(0)。另外，在y坐标Y2和Y1之间的坡度符号为负号。因此，平滑脊柱线80的这部分可以划分为区域2。类似的，由于在y坐标Y1下面的坡度符号又是正的，平滑脊柱线80的这部分可以划分为区域3(步骤S27)。
在区域确定之后，CPU2618在垂直于平滑脊柱线80上预定点处切线的垂线中选定一条属于区域1的垂线。这条选定的垂线可以是在区域1中具有最大坡度的一条垂线。在图8中，例如，选定了垂线81。垂线81垂直于在平滑脊柱线80上切点a1处的切线82。垂线81相对于水平线83产生一个角θ1。在切点(X2，Y2)处，垂直于切线84的垂线(未画出)的坡度如上面提到的变为零。对于区域2，CPU2618也在垂直于平滑脊柱线80上预定点处切线的垂线中选定一条属于区域2的垂线。这条选定的垂线可以是在区域2中具有最大坡度的一条垂线。再次在图8中，例如，选定了垂线85。垂线85垂直于在平滑脊柱线80上切点a2处的切线86。垂线85相对于水平线87产生一个角θ2。在切点(X1，Y1)处，垂直于切线88的垂线(未画出)的坡度如上面提到的变为零。更进一步的，在区域3中，CPU2618仍在垂直于平滑脊柱线80上预定点处的切线的垂线中选定一条属于区域3的垂线。这条选定的垂线可以是在区域3中具有最大坡度的一条垂线。还在图8中，例如，选定了垂线89。垂线89垂直于在平滑脊柱线80上切点a3处的切线90。垂线89相对于水平线91产生一个角θ3(步骤S28)。
通过这些角θ1到θ3，CPU2618计算柯布氏角。第一柯布氏角α通过将角θ1的绝对角和角θ2的绝对角的相加获得。类似的，第二柯布氏角β通过将角θ2的绝对角和角θ3的绝对角的相加获得(步骤S29)。这些柯布氏角数据可以存储在计算结果存储器2615中。同样的，包括图9所示的角α和β的图形数据可以存储在图形数据存储器2614中(步骤S30)。除存储之外，在显示接口2619中，步骤S30中存储的图形数据可以层叠在平滑图形数据上。从而，带有柯布氏角信息的平滑脊柱图像可以显示在显示器263上。包括垂线的柯布氏角和坡度在内的关于柯布氏角计算的信息可以作为计算结果数据存储到硬盘2626以及计算结果存储器2615中(步骤S31)。
4.‘竖向定线，距离的计算
‘竖向定线，距离的计算过程将参照图10进行说明。图10是表示根据本发明第一实施例所述的‘竖向定线，距离计算过程的一个实例的流程图。
如图5的步骤S17所说明的，当医学图像处理器26等候计算指令时，如果操作者使用鼠标262选择显示在显示器263上‘竖向定线，距离计算的命令图标时，则根据操作者的选择，指令进行‘竖向定线，距离计算。医学图像处理器26准备开始‘竖向定线’距离计算过程(步骤S40)。
首先，CPU2618校准显示器263中显示的合成脊柱图像的一个像素和样本P的脊柱的实际距离之间的关系。例如，根据由操作者在控制台25上的操作，通常可以在射线照相之前设定射线照相条件。当射线条件设定后，可将基于X射线管211、样本P和I.I.213之间的物理相互作用而确定的图像放大率与其它条件一起设定。图像的放大率可以理解为图像的每单位长度的像素数。因此，显示在显示器263上的合成脊柱图像的每单位长度的像素数可以通过对存储在合成图像存储器2613中的合成脊柱图像数据的放大或缩小率进行修正而获得。因而，可以确定显示器263中的长度和实际长度之间的转换率(步骤S41)。
在步骤S41的校准之后，按照与柯布氏角计算情形类似的方式来确定合成脊柞图像中脊柱的一脊柱线。存储于合成图像存储器2613中的合成脊柱图像通过显示接口2619显示在显示器263上。操作者可以使用鼠标262并将鼠标262的光标放置在显示在显示器263中的合成脊柱图像中第一颈椎一中心位置的周围。当操作者已确定光标位置后，操作者可以点击该光标位置并拖曳光标直到股骨头周围的一个位置，并试着保持脊柱的中心(图6中的步骤S21)。当操作者完成了对显示在显示器263上的合成脊柱图像中的脊柱进行的手工脊柱的绘制(图6中的步骤S22)时，CPU2618对手工脊柱线进行插值和平滑处理。从而，就可以获得一条平滑脊柱线(图6中的步骤S23)。平滑脊柱线数据存储在图形数据存储器2614和计算结果存储器2615中(图6中的步骤S24)。
图11是表示根据本发明第一实施例所述的‘竖向定线，距离计算的一个实例的示意图。当平滑脊柱线数据被获取并层叠在合成脊柱图像数据上时，可以在显示器263上显示一平滑脊柱图像。通过参照该平滑图像，操作者可以试着为平滑脊柱图像中的一平滑脊柱线111绘制一条中线110。操作者观察显示在显示器263上的平滑脊柱图像，通过操纵鼠标262指定中线110中一个原点112。虽然也可以在位于脊柱底部的尾骨处设定原点，但由于肠胃胀气很可能很难清楚地识别出尾骨(尾椎骨)。因此，在这种情况下，原点可以被设定在连接左股骨头和右股骨头的线段的一个中点处。当原点112已被指定(或确定)时，CPU2618自动从原点112绘制一条竖直线(即中线110)。中线110和原点112可以层叠在平滑脊柱图像上并显示在显示器263上(步骤42)。一旦确定了原点112而且绘制出中线110，操作者就可以在中线110上指定一个终点113，它明确确定了计算中的中线的范围(步骤S43)。对于这一指定，操作者也可以使用鼠标262。
CPU2618然后计算中线110和平滑脊柱线111在原点112(该点为另一个交点(X0，Y1))和线点113之间的交点(X0，Y3)和(X0，Y2)。这样，在交点(X0，Y1)(即原点112)和交点(X0，Y2)之间的一个范围可以归类为一个区域6。在交点(X0，Y2)和(X0，Y3)之间的另一个范围可以归类为区域5。进一步的，在交点(X0，Y3)和终点113之间的一个范围归类为区域4(步骤S44)。在图11(B)所示的一个实例中，‘竖向定线，距离在区域5和6内计算。当垂直线段从平滑脊柱线111垂落到中线110时，‘竖向定线，距离可以定义成垂直线段中的一个最长垂直线段的距离。在图11(B)中，垂直线段114可以是区域6中的最长的。在区域5中，垂直线段115可以是最长的(步骤S45)。这些垂直线段114和115可以显示或可以不显示在显示器263上。垂直线段114和116的距离被转换成实际距离(步骤S46)。上述计算的结果可以存储到计算结果存储器2615中，也可以以层叠在平滑脊柱图像上的方式显示在显示器263上(步骤S47)。进一步的，包括中线110、原点112。终点113和垂直线段114和115中的一个或多个的绘制信息可以作为图形数据存储到图形数据存储器2614中。除上述存储外，也可以在硬盘2616中存储计算结果，该计算结果包括像素，转换的距离，垂直线段114和115的距离，垂直线段114和115在平滑脊柱线111上的垂落位置，原点112和终点113(步骤S48)。
作为X射线诊断装置20的一个附加特征，存储在硬盘2616中的数据，包括平滑脊柱图像数据和其附带数据如图形数据和计算结果，可以通过传送到工作站31和/或激光成像器32来进行转移(步骤S49)。将要转移的数据中也可以只是平滑脊柱图像数据。当存储(和转移)已完成后，‘竖向定线，距离的计算可以终止(步骤S50)。
如上所述，根据本发明的第一实施例，在柯布氏角和‘竖向定线，距离的计算中人为系统(操作者)的引入与现有技术相比可以减少。这可以提高计算精度和计算结果的再现性。而且，这还可以使获取柯布氏角和‘竖向定线，距离所需的时间减少。
虽然本发明的第一实施例具有上述示例性的优点，但本发明的第一实施例还包括在计算过程的确定脊柱线的处理中，由操作者使用鼠标262进行的手工操作。这样的计算还依赖于操作者的经验和熟练，从而存在当无经验的或不熟练的操作者进行计算时计算精度恶化的可能性。在下面的说明中，本发明的另一个实施例将作为本发明的第二实施例进行说明，该实施例可以减少本发明第一实施例中该恶化的可能性。
(第二实施例)
本发明的第二实施例将参照图12和13进行说明。图12是表示根据本发明第二实施例所述的自动脊柱线绘图过程的一个实例的流程图。图13是表示根据本发明第二实施例所述的自动脊柱线绘图过程的一个实例的示意图。在本发明的第二实施例中，存储在合成图像存储器2613中的合成脊柱图像通过显示接口2619显示在显示器263上。在合成脊柱图像中，为合成脊柱图像中脊柱的每一块椎骨确定一个代表性的点。每个确定的代表性的点可以由线段顺序连接起来。通过平滑该连接的线段，就可以获得自动绘制的脊柱线。作为一个确定代表性的点的示例方法，显示在显示器263中的合成脊柱图像中脊柱的每个脊椎由图13所示的图形识别技术将其轮廓识别成一个方框。
通常，具有许多种图形识别技术。常用的图形识别技术之一可以如下所述：对一目标图像做一微分处理；在目标图像中，对具有最大值的边界描绘出脊背线；而后，就可获得目标的形状的信息。在另一个常用的图形识别技术中，一原始图像被二进制化，然后描绘出其二进制化的边界。
当操作者用鼠标262选择显示在显示器263上的柯布氏角计算命令图标或‘竖向定线，距离计算时，则发出响应操作者的选择的计算指令。医学图像处理器26准备开始所选择计算的过程(步骤S60)。
在为下面柯布氏角或‘竖向定线，距离的实际计算做准备时，首先，合成脊柱图像中脊柱的每块所选的椎骨由下面步骤61到63中的图形识别提取出来。为有效进行图形识别，如图13(A)所示，一个包括两块或更多脊柱的椎骨的区域130可以被指定为图形识别的目标。该指定可以由用鼠标262在该椎骨周围圈画来完成(步骤S61)。当图形识别区域已被指定时，如图13(B)所示在合成脊柱图像的指定区域作出柱状图。根据该柱状图，设定一个预定的阈值131并将其提供给亮度信号，从而排除低于阈值131的信号。相应的，如图13(C)所示，在指定的区域130中作出一幅二进制图像。CPU2618随后对二进制图像上进行二次微分，并提取二进制图像的边界(即椎骨的边界)。根据或参照CPU2618中的椎骨形状的基线数据，可以修正该提取的边界的断面。通过以上步骤S61到S63，在指定区域130中的每块椎骨可以识别为如图13(D)所示的一个方框。
当指定区域130中的椎骨图形识别为一多个方框的集合后，在CPU2618中计算出每个方框(椎骨)的中心。该中心可以确定为一个对角线交点(步骤S64)。每两个相邻的方框(椎骨)的中心连接成一条线段。或者，在精度允许的范围内连接每两个邻近的方框(椎骨)的中心。换而言之，例如，每一个或两个方框(椎骨)的中心可以连接成一线段。相应的，如图13(E)所示，方框的中心(指定区域中的椎骨)连接成一条线132。CPU2618插值并且还平滑线132。从而，就可以获得一条自动平滑脊柱线(步骤S65)。平滑脊柱线数据可以存储在图形数据存储器2614中。关于自动平滑脊柱线的计算信息可以存储在计算结果存储器2615中。
在步骤S64中，方框(椎骨)的中心已被确定为对角线的交点。该中心也可以是该方框的重心。进一步的，在步骤S61中图形识别区域的指定也可以由操作者使用鼠标262手工绘制一手工初步的脊柱线来完成。在这种情况下，其上面已绘制手工脊柱线的椎骨可以被认作图形识别的目标。
当获得了自动平滑脊柱线时，可以根据自动平滑脊柱线执行所指定的柯布氏角计算或‘竖向定线，距离计算之一。柯布氏角计算和‘竖向定线，计算可以以与本发明第一实施例所作的说明类似的方式实现。
根据本发明第二实施例，脊柱线由图形识别技术确定。换而言之，脊柱线在CPU2618中自动计算。因此，有可能减少操作者之间的结果差异和在后续脊柱观察中的再现性问题。结果，就可能提高计算精度。此外，由于不需要操作者的手工脊柱线的绘制时间，还可能进一步减少获取柯布氏角和‘竖向定线，距离所需的时间。操作者可以从本发明第一实施例中所需的手工脊柱线的手工绘制工作中解脱出来。
在本发明第二实施例中，自动平滑脊线已经获得并用于柯布氏角计算和‘竖向定线，距离计算中。然而关于柯布氏角计算，只要合成脊柱图像中的每块椎骨在图形识别中被识别，则该计算可以不需要任何类型的脊柱线。
(第三实施例)
本发明第三实施例将参照图14进行说明。图14是表示根据本发明第三实施例所述的柯布氏角计算的另一个实例的示意图。在本发明第三实施例中，本发明第二实施例中所说明的柯布氏角计算的效率可以得到提高。该改进的计算也是基于合成脊柱图像的指定区域中椎骨的轮廓以与本发明第二实施例类似的方式被提取作为图像识别中多个方框的集合的条件。
对于每个提取出的方框，CPU2618沿每个方框的一个顶边延伸部分绘制一条线段(在此之后简称为延长线)。绘制之后，CPU2618计算所绘制的延长线相对于水平线的坡度(或水平线和所绘制延长线之间的角度)。根据所计算坡度的符号，CPU2618将方框(椎骨)分割成两个或更多区域。区域确定后，CPU2618在每个区域中选择具有每个区域中最大坡度(角度)的一条延长线。然后，CPU2618计算在第一区域中选择的一延长线与在邻近于第一区域的第二区域中选择的一延长线之间的角度。该计算的角度可以作为柯布氏角。在该计算中，CPU2618可以仅将水平线和在第一区域中选择的延长线之间的角度与水平线和在第二区域中选择的延长线之间的角度相加。
例如，在图14(A)中，沿方框(椎骨)141的顶边绘制一条延长线并在区域7中选择一条具有最大坡度(角度γ1)的延长线140。类似的，沿方框(椎骨)143的顶边绘制一条延长线并在区域8中选择一条具有最大坡度(角度γ2)的延长线143。CPU2618将角γ1与γ2相加，从而获得一个角γ作为柯布氏角。
可以包括有坡度、角度、包括选定的延长线的延长线等的计算结果，可以存储在计算权利存储器2615中。进一步的，如图14(A)所示的图形数据也可以与上述计算结果一起存储到图形数据存储器2614中。存储在图形数据存储器2614中的带有计算结果的图形数据在显示接器2619叠加在存储在合成图像存储器2613中的合成脊柱图像数据上。相应的，在显示器263上显示具有柯布氏角的合成脊柱图像。这样，该计算和/或已存储或将要存储在计算结果存储器2615和/或图形数据存储器2614中获取的数据也可以作为附带数据存储到硬盘2616上。
图14(A)表示沿一个方框(椎骨)的顶边绘制延长线的一个实例。但是，延长线不仅限于这样一个实例。延长线还可以沿一个方框(椎骨)的底边绘制。此外，当方框的顶边与方框的底边不平行时，可以使用方框的顶边的坡度(角度)和底边的坡度(角度)之间的平均坡度作为该方框的延长线的坡度(角度)。更进一步的，台图14(B)所示，区域7中的一延长线144可以被确定为通过方框左边中点145和方框右边中点146的一条线。类似的，在区域8中，延长线147可以被确定为通过方框左边中点148和方框右边中点149的一条线。
图15是表示根据本发明实施例所述的图像显示图的一个实例的示意图。在本发明的实施例中，显示在显示器263中的合成脊柱图像可以不仅限于如图15(A)所示的从样本P的前面(例如图16(A))或后面显示的合成脊柱图像。如图15(B)所示，当获得从样本P的右侧或左侧(如图16(B))显示的合成脊柱图像时，这样一种合成脊柱图像也可以显示在显示器263上。进一步的，如果这两种合成脊柱图像都已被获取，则这两种图像可以如图15(C)所并排显示。可选择的，这些图像的每一幅可以被切换独立显示。
根据上面的说明，合成脊柱图像是以由X射线诊断装置获得的图像为基础的。本发明的实施例可以不仅限于此，而且还可以适用于由其它医学图像设备获得的图像，例如，X射线CT装置和MRI装置。进一步的，根据本发明实施例的自动(平滑)脊柱线的确定和/或计算，柯布氏角计算，和‘竖向定线，距离计算可以分别独立地作为确定或计算的方法进行运用。
进一步的，在本发明上述实施例中，柯布氏角和‘竖向定线’距离是作为弯曲度进行说明的。但是，如果还有可以适用于本发明实施例的一个可选择的弯曲度，则弯曲度可以不仅限于上述弯曲度。
在本发明的另一实施例中，可以考虑让床218沿样本P的本体轴线移动，以代替或附加于射线照相系统的移动。
此外，当在控制台25上提供了特定的或非特定的按钮，从这些按钮可以发出指令，以代替或附加于显示在显示器262上的命令图标的选择。
更进一步的，在本发明的实施例中，X射线诊断装置或医学图像处理装置可以具有一个随机存储器(RAM)，该随机存储器能够接收和存储处于临时的和/或非易失状态作为计算机可读指令的计算机程序和应用软件。X射线诊断装置或医学图像处理装置可以还具有一个作为用于读取和写入硬盘的控制器的一部分的硬盘驱动器，一个用于读取和写入磁盘的磁盘驱动器，和/或一个用于读取和写入光盘(如CD，CDR，CD-RW，DVD或其它光学装置)的光盘驱动器。本领域技术人员将理解一个或更多这样的存储器，驱动器和它们各自的媒体都是用于存储计算机可读指令的计算机程序产品的实例，当执行该计算机可读指令时，就可以实现本发明的一个实施例。
因此，一种不包括本发明实施例的特征的装置，只要该装置配备有读取和执行计算机可读程序的特征，就可以利用上述特征。
上述本发明的实施例仅是为使本发明易于理解而进行说明的实例，其描述不是为了限制本发明。因此，本发明的实施例中披露每个部件和元件可以在本发明的范围内进行同等意义上的重新设计和修改。而且，这些部件和元件的任何可能的组合，只要具有与根据上述本发明实施例中披露的内容相似的优点，都可以包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种处理由医学图像设备生成的医学图像的医学图像处理装置，包括：
获取医学图像的接口；
根据由该接口获取的脊柱图像数据对脊柱的每块椎骨进行图形识别的图形识别装置；
根据识别的椎骨计算椎骨的中心位置，把每个中心位置用线段连接成脊柱线，把用线段连接的脊柱线平滑成平滑脊柱线的处理器；
根据该平滑脊柱线计算脊柱的弯曲度的计算装置，
其中所述计算装置在该平滑脊柱线上预定点处获取切线，获取垂直于切线的垂线相对于水平线的坡度，根据该坡度计算在具有一正坡度符号的第一垂线和具有一负坡度符号的第二垂线之间的最大角度，作为脊柱的弯曲度。
2、一种处理由医学图像设备生成的医学图像的医学图像处理装置，包括：
获取医学图像的接口；
根据由该接口获取的脊柱图像数据对脊柱的每块椎骨进行图形识别的图形识别装置；
根据识别的椎骨计算椎骨的中心位置，把每个中心位置用线段连接成脊柱线，把用线段连接的脊柱线平滑成平滑脊柱线的处理器；
根据该平滑脊柱线计算脊柱的弯曲度的计算装置，
其中所述计算装置为所述平滑脊柱线绘制一中线，计算在所述中线与所述平滑脊柱线上的预定点之间的距离，以及输出该计算距离中的最长距离作为弯曲度。
3根据权利要求1或2所述的装置，其中图形识别装置把脊柱的每块椎骨识别为方框的集合，其中处理器算出所述方框的中心位置为椎骨的中心位置。
4.一种x射线诊断装置，包括：
产生x射线的发生器；
检测从样本透过的x射线的检测器；
根据检测的x射线生成x射线图像的机械装置；
根据生成的x射线图像生成脊柱图像数据的合成器；
根据生成的脊柱图像数据对脊柱的每块椎骨进行图形识别的图形识别装置；
根据识别的椎骨计算椎骨的中心位置，把每个中心位置用线段连接成脊柱线，把用线段连接的脊柱线平滑成平滑脊柱线的处理器，
根据该平滑脊柱线计算脊柱的弯曲度的计算装置，
其中所述计算装置在该平滑脊柱线上预定点处获取切线，获取垂直于切线的垂线相对于水平线的坡度，根据该坡度计算在具有一正坡度符号的第一垂线和具有一负坡度符号的第二垂线之间的最大角度，作为脊柱的弯曲度。
5.一种x射线诊断装置，包括：
产生x射线的发生器；
检测从样本透过的x射线的检测器；
根据检测的x射线生成x射线图像的机械装置；
根据生成的x射线图像生成脊柱图像数据的合成器；
根据生成的脊柱图像数据对脊柱的每块椎骨进行图形识别的图形识别装置；
根据识别的椎骨计算椎骨的中心位置，把每个中心位置用线段连接成脊柱线，把用线段连接的脊柱线平滑成平滑脊柱线的处理器；
根据该平滑脊柱线计算脊柱的弯曲度的计算装置，
其中所述计算装置为所述平滑脊柱线绘制一中线，计算在所述中线与所述平滑脊柱线上的预定点之间的距离，以及输出该计算距离中的最长距离作为弯曲度。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其中图形识别装置把脊柱的每块椎骨识别为方框的集合，其中处理器算出所述方框的中心位置为椎骨的中心位置。
7.一种处理由医学图像设备生成的医学图像的医学图像处理方法，包括：
获取医学图像；
根据获取的脊柱图像数据对脊柱的每块椎骨进行图形识别；
根据识别的椎骨计算椎骨的中心位置，把每个中心位置用线段连接成脊柱线，把用线段连接的脊柱线平滑成平滑脊柱线；以及
根据该平滑脊柱线计算脊柱的弯曲度，
其中在所述计算步骤中，在该平滑脊柱线上预定点处获取切线，获取垂直于切线的垂线相对于水平线的坡度，根据该坡度计算在具有一正坡度符号的第一垂线和具有一负坡度符号的第二垂线之间的最大角度，作为脊柱的弯曲度。
8.一种处理由医学图像设备生成的医学图像的医学图像处理方法，包括：
获取医学图像；
根据获取的脊柱图像数据对脊柱的每块椎骨进行图形识别；
根据识别的椎骨计算椎骨的中心位置，把每个中心位置用线段连接成脊柱线，把用线段连接的脊柱线平滑成平滑脊柱线；以及
根据该平滑脊柱线计算脊柱的弯曲度，
其中在所述计算步骤中，为所述平滑脊柱线绘制一中线，计算在所述中线与所述平滑脊柱线上的预定点之间的距离，以及输出该计算距离中的最长距离作为弯曲度。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中所述医学图像设备为x射线诊断装置。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述由医学图像设备生成的医学图像为由x射线诊断装置生成的x射线图像。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述获取医学图像包括：
产生x射线；
检测从样本透过的x射线；
根据检测的x射线生成x射线图像；
根据生成的x射线图像获取脊柱图像数据。
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