CN105556567A - 用于脊椎位置探测的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于脊椎位置探测的方法，其包括：获得从由初始点的水平分量定义的矢状面上的图像中可见的多个椎体选择的当前椎体的2D几何配置，几何模板被应用到所述当前椎体，并且所述当前椎体的所述2D几何配置通过预定相关性评估来调节；基于所述当前椎体的经调节的2D几何配置通过识别沿着基本垂直于所述当前椎体的边缘的方向的梯度值来搜索与所述当前椎体的许多边缘点相对应的下一个椎体的相邻边缘点；基于在所述当前椎体的所述边缘点与所述下一个椎体的对应的相邻边缘点之间的距离的平均值来计算位于所述当前椎体与所述下一个椎体之间的椎间盘的高度；基于所述椎间盘的所述高度和所述当前椎体的经调节的2D几何配置来确定所述下一个椎体的2D几何配置。然后所述椎间盘的横向图像能够被形成以用于诊断。

Description

用于脊椎位置探测的方法和系统

技术领域

本公开涉及数字图像处理，并且更具体地涉及用于脊椎位置探测的系统和方法。

背景技术

最近几年中数字成像技术已经经历了显著增长。这样的增长的范例包括使用用于在放射摄影中辅助脊椎的分析的计算机的发展。在临床检查中，横向图像通常被用于探测椎间盘异常。椎间盘的位置和取向对于诊断是重要的解剖结构。

当前，在临床检查中的测量需要人类交互，一个范例如具有不能够旋转的机架的CT扫描器。通常，椎间盘的位置和取向被手动放置在这样的CT扫描器的脊椎上。手动测量不仅是耗时的，而且取决于人的技术、经验和其他人类因素易于出错。

发明内容

因此，需要要求更少人类交互的用于脊椎位置探测的方法和系统。

根据本公开的实施例，一种用于脊椎位置探测的方法包括：获得从由初始点的水平分量定义的矢状面上的图像中可见的多个椎体选择的当前椎体的2D几何配置，几何模板被应用到所述当前椎体，并且所述当前椎体的所述2D几何配置通过预定相关性评估来调节；基于所述当前椎体的经调节的2D几何配置通过识别沿着基本垂直于所述当前椎体的边缘的方向的梯度值搜索与所述当前椎体的许多边缘点相对应的下一个椎体的相邻边缘点；基于在所述当前椎体的所述边缘点和所述下一个椎体的对应的相邻边缘点之间的距离的平均值来计算位于所述当前椎体与所述下一个椎体之间的椎间盘的高度；基于所述椎间盘的高度和所述当前椎体的经调节的2D几何配置来确定所述下一个椎体的2D几何配置。

在一个方面中，所述几何模板是在矢状面上的具有2D参数值的矩形模板。

在另一方面中，所述预定相关性评估包括粒子滤波。

根据本公开的另一实施例，一种用于脊椎位置探测的系统包括：能由机器读取的程序存储设备，其有形地实现能由机器运行以执行上述方法的指令的程序。

试验的结果示出，根据本文描述的技术，由于大大减少了在脊椎位置探测期间的人类交互，所以改善了测量结果的准确度和速度。

下面更详细地描述本公开的各个方面和特征。并且参考结合附图进行的描述，本发明的其他目的和优点将变得更加显而易见并且将容易理解。

附图说明

下文将结合解决方案并且参考附图更详细地描述和解释本公开内容，其中：

图1是针对人类解剖结构定义的标准解剖位置的示意图；

图2是根据本公开的一个实施例的可见椎体的矢状图；

图3A是矢状面上的椎体的图示；

图3B是在笛卡儿坐标系中的最后一个椎体的中心的图示；

图4是由矩形模板近似的最后一个椎体的矢状图；

图5A是可见椎体的几何参数的图示；

图5B是位于最后一个椎体V₀与下一个椎体V₁之间的椎间盘的高度的图示；

图5C是椎间盘的平均高度的图示；

图6是示出根据本公开的一个实施例的探测方法的方框图/流程图；

图7是示出根据本公开的一个实施例的用于探测椎间盘的方法的方框图/流程图；

图8是示出根据本公开的另一实施例的探测方法的方框图/流程图；

图9A是根据本公开的另一实施例的当前椎体的矢状图；

图9B是当前椎体的横向图；

图9C是当前椎体的冠状图；

图9D是根据本公开的一个实施例的标记点的图示；

图9E是根据本公开的另一实施例的标记点的图示；

图10是最后一个椎体和骶骨的图示；

图11是根据本公开的一个实施例的CT成像系统的图示。

附图中的相同参考标记指示相似的或对应的特征和/或功能。

具体实施方式

将参考具体解决方案并且参考特定附图描述本发明，但是本发明不限于此，而是仅受权利要求的限制。描述的附图仅仅是示意性的而非限制性的。在附图中，为了说明性目的，元件中的一些的尺寸可能被夸大并且不一定是按比例绘制的。

图1示出了针对人类解剖结构定义的标准解剖位置。在测量中，在如图2所示的脊椎的许多可见椎体(也被称为脊柱)之中，最后一个椎体由用户(例如，临床医生)选择作为初始椎体。另外，在最后一个椎体的中心上指示的点P被选择作为具有在三维(3D)笛卡尔坐标系中的三个坐标分量(水平分量P_x、垂直分量P_y、轴向分量P_z)的初始点。

在一个实施例中，被放置在横向面上的图像中的沿着水平方向的线上的中点的坐标值被指定为水平分量P_x。在由P_x定义的矢状面上的图像中(如图2所示)，如图3A所示，最后一个椎体的中心的坐标值被指定为垂直分量P_y和轴向分量P_z。在医学应用中，通常使用矢状面。因此，垂直分量P_y和轴向分量P_z能够分别被转换为x_z和y_z以定义在二维(2D)坐标系(例如如在图3B中示出的笛卡尔坐标系)中的点Q₀(x_z，y_z)。本文中矢状面上的垂直方向和垂直方向能够被称为经转换的水平方向和经转换的垂直方向。

在本公开中，几何模板被应用到脊椎。由于椎体或椎间盘的形状类似于矩形带，所以在一个实施例中，具有2D参数值的矩形模板被提供作为几何模板的一个范例。参考图4，椎体的2D几何配置(即，矩形模板的2D几何参数)包括：矩形模板的中心(x，y)、宽度w、高度h和取向θ，其中，θ是在矩形模板的上边缘或下边缘与水平方向之间的角度。Q₀(x_z，y_z)被指定为中心(x，y)。宽度w和高度h被指定为正常人类的预定值w_z和h_z。取向θ被指定为θ_z。由于最后一个椎体被初始化为当前椎体，取向θ_z被设置为零。如图4所示，椎体的2D几何配置还可以包括内部宽度w_b和内部高度h_b。正常地，对于人而言w_b和h_b是恒定值。而对于椎间盘，2D几何信息(即矩形模板的2D几何参数)主要包括矩形模板的中心、高度和取向。能够根据当前椎体的2D几何配置和下一个相邻椎体的2D几何配置来导出椎间盘的2D几何信息。稍后将更详细地描述所述导出。

在获得当前椎体的2D几何配置(Q₀(x_z,y_z),w_z,h_z,θ_z)之后。通过预定相关性评估进一步优化2D几何配置。根据相关性评估，2D几何配置应当被调节，使得具有经调节的2D几何参数的矩形模板将与当前椎体的图像很好地匹配。

如图4所示，其显现，椎体的内部区域具有同质强度分布；而由w_b和h_b定义的边界区域的强度分布被清楚地定界；并且强梯度值仅仅出现在针对椎体的矩形模板的边界上。在矩形模板与当前椎体的图像之间的相关性能够通过强度相关性和/或梯度相关性来评估。

其中，矩形模板的内部区域服从高斯分布(即高斯模型N(μ_i,σ_i)，μ_i是均值，并且σ_i是标准差)，对于落入矩形模板的内部区域和边界区域的每个像素s，s的图像外观值被定义为：

$\mathrm{\ρ}\left(s\right|X_i)=e^{-\frac{{\left(I\right(s)-{\mathrm{\μ}}_i)}^2}{2{\mathrm{\σ}}_i^2}}$

其中，I(s)是每个像素的强度值。强度相关性p_I(I|X_i)被定义为：

$p_I\left(I\right|X_i)=e^{{\mathrm{\ω}}_I{c}_I^i}$

其中，是在图像外观值p(s|X_i)与负模板之间的互相关，其中，模板的内部区域被设置为值1，并且边界区域被设置为值0；并且ω_I是加权因子。

类似于p_I(I|X_i)，梯度相关性p_G(I|X_i)能够被定义为：

$p_G\left(I\right|X_i)=e^{{\mathrm{\ω}}_G{c}_G^i}$

其中，是在矩形模板区域中观察到的图像的梯度图像值与正模板之间的互相关，其中，模板的内部区域被设置为值0，并且边界区域被设置为值1。

优选选择具有最大强相关性和/或最大梯度相关性的矩形模板作为最佳矩形模板。能够通过最佳化矩形模板的2D几何参数来调节或更新在初始化中获得的2D几何配置，使得针对当前椎体的矩形模板能够尽可能紧密地与当前椎体的图像匹配。

为了获得最佳矩形模板，在一个实施例中，粒子滤波算法被用作预定相关性评估的一个范例。粒子的数量不超过100，并且通过考虑在粒子滤波算法的操作期间消耗的时间，针对矩形模板的2D参数值的范围被定义如下：

x∈(Q₀.x-10mm,Q₀.x＋10mm)

y∈(Q₀.y-5mm,Q₀.y+5mm)

w/h∈(1,1.5)

其中，x是沿着矢状面上的经转换的水平方向的参数值，Q₀.x(即在图3B中的x_z)是初始点的经转换的水平分量，y是沿着矢状面上的经转换的垂直方向的参数值，Q₀.y(即在图3B中的y_z)是初始点的经转换的垂直分量，w/h，即，在图4中的w_z/h_z是矩形模板的宽度高度比。

与当前椎体的图像最相关的粒子被选择作为矩形模板的2D几何参数。基于利用所选择的粒子更新的矩形模板，能够确定下一个椎体的2D几何配置。

参考图5A，最后一个椎体(本文被称为初始椎体V₀)的矩形模板的2D几何配置(Q₀(x_z,y_z),w_z,h_z,θ_z)被调节为具有选择粒子的(Q₀’(x_z’,y_z’),w_z’,h_z’,θ_z’)。具有经调节的2D几何参数的矩形模板也被应用到下一个椎体V₁。下一个椎体V₁沿着向上方向被定位并且邻近最后一个椎体V₀。

下一个椎体V₁的矩形模板的中心Q₁(x₁,y₁)能够被计算为：

x₁＝x_z'+(h_z'+h_d)*sinθ_z'

y₁＝y_z'+(h_z'+h_d)*cosθ_z'

其中，h_d是位于最后一个椎体V₀与下一个椎体V₁之间的椎间盘的高度。在一个实施例中，h_d能够被计算为在最后一个椎体h_d的上边缘点与下一个椎体V₁的对应的下边缘点之间的平均距离。如图5B所示，基于最后一个椎体V₀的经调节的2D几何配置，例如选择被定位在最后一个椎体V₀的上边缘w_z’的多个点h₀₁、h₀₂、…、h_0n，从最后一个椎体V₀的这些上边缘点h₀₁、h₀₂、…、h_0n，通过识别沿着基本垂直于最后一个椎体V₀的上边缘的方向的梯度值能够搜索下一个椎体V₁的对应的下边缘点h₁₁、h₁₂、…、h_1n。通常，椎体的梯度值，尤其椎体的边界，与椎间盘的梯度值大不相同。平均距离h_d被获得作为在h₀₁与h₁₁之间的距离、在h₀₂与h₁₂…之间的距离和在h_0n与h_1n之间的距离的平均值。最后一个椎体V₀的上边缘点(例如h₀₁)和下一个椎体V₁的对应的下边缘点(h₁₁)之间的线具有关于经转换的垂直方向的角度θ_h。角度θ_h等于最后一个椎体V₀的经调节的取向θ_z’。

然后，下一个椎体V₁能够被认为是当前椎体。关于当前椎体(即下一个椎体V₁)的2D几何配置，利用最后一个椎体V₀的经更新的2D几何配置，即w_z’、h_z’、θ_z’能够设置针对当前椎体V₁的矩形模板的宽度w₁、高度h₁和取向θ₁。

一旦获得当前椎体V₁的2D几何配置(Q₁(x₁,y₁),w₁,h₁,θ₁)，2D几何配置也通过预定相关性评估来优化。在一个实施例中，通过如以上提到的粒子滤波，矩形模板的2D几何参数被调节以使经调节的2D几何配置能与当前椎体V₁的图像最匹配。基于矩形模板的经更新的2D几何参数，能够以如以上提到的类似方式确定下一个当前椎体V₂的2D几何配置。

图6图示了根据本公开的一个实施例的以上提到的探测方法的方框图/流程图。

在方框10中，在由初始点(P_x,P_y,P_z)的水平分量P_x定义的矢状面上指定脊椎的部分的图像。用户选择脊椎的最后一个椎体V₀，如当前椎体作为初始椎体(如图2所示)。初始点P被指定作为初始椎体的中心。矩形模板作为几何模板被应用到在矢状面上指定的椎体中的每个的图像。

在方框20中，作为当前椎体，通过识别矩形模板的几何参数来获得最后一个椎体V₀的2D几何配置(Q₀(x_z,y_z),w_z,h_z,θ_z)。如图4所示的一个实施例中所描述的，在矢状面上能够指定中心Q₀(x_z,y_z)的坐标值；宽度w_z、高度h_z和取向θ_z被提供具有预定值。

在方框30中，通过预定相关性评估来将最后一个椎体V₀的所获得的2D几何配置调节为(Q₀’(x_z’,y_z’),w_z’,h_z’,θ_z’)。预定相关性评估的一个实施例是粒子滤波算法。

在方框40中，由于具有经调节的2D几何参数的矩形模板被应用到下一个椎体V₁，基于当前椎体的经调节的2D几何配置，如图5B所示的一个实施例中描述的，能够从最后一个椎体V₀的对应点(即上边缘点)搜索下一个椎体V₁的相邻边缘点(即下边缘点)。

在方框50中，能够基于在下一个椎体V₁的所搜索的相邻边缘点与最后一个椎体V₀的对应的边缘点之间的距离的平均值来计算位于最后一个椎体V₀与下一个椎体V₁之间的椎间盘的高度h_d。

在方框60中，能够基于椎间盘的高度h_d和如图5A所示的最后一个椎体V₀的经调节的2D几何配置(Q₀’(x_z’,y_z’),w_z’,h_z’,θ_z’)来确定下一个椎体V₁的2D几何配置。

在方框70中，一旦获得下一个椎体V₁的2D几何配置(Q₁(x₁,y₁),w₁,h₁,θ₁)(本文被认为是当前椎体)，通过诸如粒子滤波算法的预定相关性评估来将所获得的2D几何配置调节为(Q₁’(x₁’,y₁’),w₁’,h₁’,θ₁’)。

下一个椎体V₁的经调节的2D几何配置，作为当前椎体，能够被用于确定沿着向上方向被定位的后续椎体V₂的2D几何配置。重复在方框40-70中的步骤。能够通过这种方式依次探测每个椎体的2D几何配置。

参考图7，根据本公开的实施例的方法执行对椎间盘的2D几何信息的探测。

在方框80中，由于矩形模板也被应用到椎间盘，位于最后一个椎体V₀与下一个椎体V₁之间的椎间盘Disk₁的中心的水平分量x_d能够被计算作为x_z’和x₁’的平均值，椎间盘Disk₁的中心的垂直分量y_d能够被计算作为y_z’和y₁’的平均值(如图5A所示)。在图5C所示的另一实施例中，椎间盘Disk₁的中心的水平分量x_d能够被计算作为c₀和c₁的平均值，其中，c₀是具有经调节的2D几何配置的最后一个椎体V₀的上边缘的中点，并且c₁是具有经调节的2D几何配置的下一个椎体V₁的下边缘的中点。

在方框90中，椎间盘Disk₁的取向θ_d能够被计算作为θ_z’和θ₁’的平均值。由此，能够根据当前椎体V₀的经调节的2D几何配置和下一个椎体V₁的经调节的2D几何配置来导出椎间盘Disk₁的中心(x_d,y_d)和取向θ_d。

在方框95中，基于最后一个椎体V₀的经调节的2D几何配置(Q₀’(x_z’,y_z’),w_z’,h_z’,θ_z’)和下一个椎体V₁的经调节的2D几何配置(Q₁’(x₁’,y₁’),w₁’,h₁’,θ₁’)能够更新位于最后一个椎体V₀与下一个椎体V₁之间的椎间盘的高度h_d。在一个实施例中，利用在c₀与c₂之间的距离h_d’来更新平均距离h_d。点c₂是具有经调节的2D几何配置的下一个椎体V₁的下边缘点中的一个。在c₀与c₂之间的线基本垂直于下一个椎体V₁的下边缘。

图8图示了根据本公开的一个实施例的探测方法的方框图/流程图，其中，初始点的3D分量被自动确定。

在方框100中，在矢状面上的图像中可见的椎体中的任一个被选择作为初始椎体。如图9A所示，当前椎体V₀’被识别作为初始椎体。通过以下步骤能够获得被定位在当前椎体V₀’的中心的初始点R的3D分量。

在方框110中，选择当前椎体V₀’的许多横向切片。在方框120中，如图9B所示通过图像区域增长能够搜索针对所选择的横向切片中的每个的沿着水平方向的图像的左边缘和右边缘的对(t₁,t₂)。在方框130中，第一参考点m₁被定位在沿着水平方向的图像的左边缘和右边缘(t₁,t₂)的中心。能够根据左边缘t₁和右边缘t₂的坐标值的平均值来导出第一参考点m₁的坐标值。在方框140中，基于每个横向切片的第一参考点m₁，作为初始点R的水平分量R_x的第一中心点X能够被计算作为每个横向切片的第一参考点m₁的坐标值的平均值。

在方框210中，矢状面由水平分量R_x定义。通过图像区域增长能够搜索在矢状面上的沿着经转换的水平方向的针对当前椎体V₀’的图像的最大值和最小值的对(y_max,y_min)。在方框220中，基于最大值和最小值的对，作为初始点R的垂直分量R_y的第二中心点Y能够被计算作为最大值y_max和最小值y_min的平均值。

在方框310中，第一横向面上的椎间盘的图像与第二横向面上的椎体的图像大不相同。例如，在第一横向面上识别的椎间盘的图像的尺寸比在第二横向面上识别的椎体的图像大。由此，通过识别邻近当前椎体的两个椎间盘能够搜索当前椎体V₀’的上侧和下侧。在方框320中，基于两个椎间盘的位置能够确定作为初始点R的轴向分量R_z的沿着矢状面上的经转换的垂直方向的第三中线点Z。在一个实施例中，轴向分量R_z是当前椎体V₀’的上侧和下侧的轴向值的平均值。

在另一实施例中，轴向分量R_z能够通过以下步骤进一步调节：

在方框330中，通过图像区域增长在冠状面上识别当前椎体V₀’的图像，其中，冠状面由第二中心点Y定义。

在方框340中，第二参考点n由在冠状面上的第一中心点X和第三中心点Z定义。从第二参考点n并且沿着冠状面的水平方向能够搜索冠状面上的图像的左边缘L和右边缘R(如图9C所示)。在左边缘L与右边缘R之间的距离的一半能够被用作圆C的半径，其中，圆C被放置在由第三中心点Z定义的第三横向面上。在第三横向面上，圆C的中心由第一中心点X和第二中心点Y定义。

在另一实施例中，利用位于在冠状面上的图像的左边缘L与右边缘R之间的沿着水平方向的线上的中点X’能够更新第一中心点X。由此，圆C’的中心由第一中心点X’和第二中心点Y定义。

在方框350中，选择一组标记点(d₁、d₂、…、d_n)，其中，如图9D所示，标记点(d₁、d₂、…、d_n)被定位在圆C的直径D1上。每个标记点(例如，d₁)被用于定义冠状切片(例如，s₁)。由此，许多冠状切片(s₁、s₂、…、s_n)由一组标记点(d₁、d₂、…、d_n)对应地定义。

在方框360中，在冠状切片s₁上，基于当前椎体V₀’的上侧和下侧的对来计算轴向中心点a₁。在一个实施例中，轴向中心点a₁被计算作为当前椎体V₀’的上侧和下侧的坐标值的平均值。类似地，能够根据对应的冠状切片(s₁、s₂、…、s_n)获得一组轴向中心点(a₁、a₂、…、a_n)。

在方框370中，能够根据一组轴向中心点(a₁、a₂、…、a_n)来导出第四中心点。在一个实施例中，基于一组轴向中心点(a₁、a₂、…、a_n)的坐标值的平均值来计算第四中心点Z’。

在方框380中，利用第四中心点Z’来调节初始点R的轴向分量R_z。

在方框350的另一实施例中，选择许多组标记点，其中，每组标记点被定位在圆C的直径上。如图9E所示，一组标记点R_z被放置在圆C的直径D1上，另一组标记点(d₂₁、d₂₂、…、d_2n)被放置在圆C的直径D2上。由此，2n冠状切片能够由两组标记点对应地定义。然后，基于两组轴向中心点的坐标值的平均值来计算第四中心点Z”，并且利用第四中心点Z”来调节初始点R的轴向分量R_z。能够基于轴向分量R_z的准确度来选择许多组标记点。

一旦获得初始点R的3D分量(R_x，R_y，R_z)，通过识别矩形模板的几何参数获得当前椎体V₀’的2D几何配置。通过执行在方框20-70中描述的类似步骤，能够依次探测在当前椎体V₀’的向上方向中的每个椎体的2D几何配置。在当前椎体V₀’的向下方向上在所有椎体上也能够执行该顺序过程(即，在方框20-70中的步骤)以获得每个椎体的2D几何配置。如图10所示，由于横向面上的骶骨的图像的水平分量h_s与横向面上的最后椎体的图像的水平分量h_l大不相同，所以能够识别出最后一个椎体。在一个实施例中，当探测到在向下方向上的每个椎体的2D几何配置时，首先执行识别骶骨的步骤。如果探测到的对象是椎体而非骶骨，则顺序过程(即在方框20-70中的步骤)被执行以获得椎体的2D几何配置。

利用每个椎体的2D几何配置，如结合图7描述的，根据方法的一个范例能够确定椎间盘的位置、高度和取向。然后椎间盘的横向图像能够被形成以用于诊断。与操作员依赖的手动测量相比较，归因于在检查中的手动操作的减少，根据本发明的途径提出了在成像的准确度和速度方面的良好性能。

应当理解，在以上方框中描述的单元可以以硬件、软件或它们的组合的各种形式来实施。

在图11中示出了范例性CT成像系统400。根据一个实施例，通用计算系统用作操作员控制器480。控制器480包括一个或多个处理器482，其执行被存储或编码在计算系统本地或远程的计算机可读存储介质484中的一个或多个计算机可读指令(即以软件的形式实施的以上方框中的单元)。驻留在控制器上的软件允许操作员控制系统初始扫描的操作等。控制器也包括诸如显示器的输出设备486和诸如键盘、鼠标、触摸屏等的输入设备488。

如图11所示，该CT成像系统400包括机架410和支撑物420。被成像的患者或其他对象(在图11中未示出)卧在支撑物420上，并且被移动以被设置在机架410中的孔径430内。CT成像采集系统包括X射线源440和X射线探测器450。一旦患者就位，X射线源440和X射线探测器450一起围绕孔径430旋转以记录CT成像数据。对于脊椎位置探测通过通信链路460将CT成像数据被供应给操作员控制器480。

应当注意，上述解决方案说明而非限制本发明，并且本领域的技术人员将能够在不脱离权利要求书的范围的情况下设计备选解决方案。在权利要求中，置于括号内的任何附图标记不应当被解释为限制权利要求。词语“包括”不排除未列出在权利要求中或说明书中的元件或步骤的存在。元件前的词语“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。在系统权利要求中枚举了若干单元，这些单元中的若干能够被实现在同一项软件和/或硬件中。对词语第一、第二和第三等的使用不指示任何顺序。这些词语应被解读为名称。

Claims (16)

1.一种用于脊椎位置探测的方法，包括：

获得从由初始点的水平分量定义的矢状面上的图像中可见的多个椎体选择的当前椎体的2D几何配置，几何模板被应用到所述当前椎体，并且所述当前椎体的所述2D几何配置通过预定相关性评估来调节；

基于所述当前椎体的经调节的2D几何配置通过识别沿着基本垂直于所述当前椎体的边缘的方向的梯度值来搜索与所述当前椎体的许多边缘点相对应的下一个椎体的相邻边缘点；

基于在所述当前椎体的所述边缘点与所述下一个椎体的对应的相邻边缘点之间的距离的平均值来计算位于所述当前椎体与所述下一个椎体之间的椎间盘的高度；

基于所述椎间盘的所述高度和所述当前椎体的经调节的2D几何配置来确定所述下一个椎体的2D几何配置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述几何模板是在所述矢状面上的具有2D参数值的矩形模板。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述2D几何配置包括所述椎体的中心、宽度、高度和取向。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

根据所述当前椎体的经调节的2D几何配置和所述下一个椎体的经调节的2D几何配置来导出所述椎间盘的2D几何信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述椎间盘的所述2D几何信息至少包括所述椎间盘的中心、高度和取向。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，最后一个椎体被选择作为所述当前椎体，并且所述最后一个椎体的2D几何配置通过指定在所述最后一个椎体的中心上指示的所述初始点的3D分量来获得。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

选择所述当前椎体的许多横向切片；

针对所述横向切片中的每个沿着所述水平方向搜索图像的左边缘和右边缘的对；

根据所述图像的所述左边缘和所述右边缘的每个对来导出沿着所述水平方向的每个横向切片的第一参考点；

基于每个横向切片的所述第一参考点来计算第一中心点作为所述初始点的水平分量。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

沿着所述矢状面上的经转换的水平方向搜索针对所述当前椎体的图像的最大值和最小值的对；

基于所述最大值和最小值的对来计算第二中心点作为所述初始点的垂直分量。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

基于在第一横向面上的所述椎间盘的图像的尺寸和在第二横向面上的所述椎体的图像的尺寸来识别邻近所述当前椎体的上侧和下侧的两个椎间盘；

基于所述两个椎间盘的位置来将沿着所述矢状面上的经转换的垂直方向的第三中心确定作为所述初始点的轴向分量。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

识别由所述第二中心点定义的冠状面上的所述当前椎体的图像；

从由所述第一中心点和所述第三中心点定义的第二参考点并且沿着所述冠状面的水平方向搜索所述冠状面上的所述图像的左边缘和右边缘，以确定被放置由所述第三中心点定义的第三横向面上的圆的半径，其中，所述圆的中心由所述第一中心点和所述第二中心点定义；

选择一组或多组标记点，其中，每组标记点被定位在所述圆的直径上，并且每个标记点被提供以定义冠状切片；

根据轴向中心点的集合来导出第四中心点，其中，基于在由所述标记点定义的所述冠状切片上的所述当前椎体的上侧和下侧的对来计算每个轴向中心点；

调节具有所述第四中心点的所述初始点的所述轴向分量。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一中心点能够利用位于所述冠状面上的所述图像的所述左边缘与右边缘之间的沿着所述水平方向的线上的中点来更新。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于第四横向面上的骶骨的图像的水平分量和第五横向面上的所述最后一个椎体的图像的水平分量来识别最后一个椎体。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定相关性评估包括粒子滤波。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，针对矩形模板的2D参数值的范围包括：

x∈(Q₀.x-10mm,Q₀.x+10mm)

y∈(Q₀.y-5mm,Q₀.y+5mm)

$\frac{w}{h}\∈(1,1.5)$

其中，x是沿着所述矢状面上的水平方向的参数值，Q₀.x是所述初始点的水平分量，y是沿着所述矢状面上的垂直方向的参数值，Q₀.y是所述初始点的垂直分量，(w/h)是所述矩形模板的宽度高度比。

15.一种用于脊椎位置探测的系统，包括：

能由机器读取的程序存储设备，其有形地实现能由所述机器运行以执行根据权利要求1-14中的任一项的指令的程序。

16.一种X射线系统，包括：

CT成像采集系统，其包括X射线源(440)和X射线探测器(450)，所述X射线探测器用于记录CT成像数据；

根据权利要求15所述的用于脊椎位置探测的系统，其被供应有所述CT成像数据。