DE102019101629A1 - Vorrichtung zur erzeugung entwickelter bilder von rippen, verfahren und programm - Google Patents

Vorrichtung zur erzeugung entwickelter bilder von rippen, verfahren und programm Download PDF

Info

Publication number
DE102019101629A1
DE102019101629A1 DE102019101629.0A DE102019101629A DE102019101629A1 DE 102019101629 A1 DE102019101629 A1 DE 102019101629A1 DE 102019101629 A DE102019101629 A DE 102019101629A DE 102019101629 A1 DE102019101629 A1 DE 102019101629A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
core line
rib
ribs
image
developed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019101629.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaki Miyamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of DE102019101629A1 publication Critical patent/DE102019101629A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012Biomedical image inspection
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/46Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B6/461Displaying means of special interest
    • A61B6/466Displaying means of special interest adapted to display 3D data
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/003D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/08Volume rendering
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/10Segmentation; Edge detection
    • G06T7/11Region-based segmentation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2576/00Medical imaging apparatus involving image processing or analysis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computerised tomographs
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50Clinical applications
    • A61B6/505Clinical applications involving diagnosis of bone
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10072Tomographic images
    • G06T2207/10081Computed x-ray tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30008Bone
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30172Centreline of tubular or elongated structure
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/41Medical
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2215/00Indexing scheme for image rendering
    • G06T2215/06Curved planar reformation of 3D line structures

Abstract

In einer Vorrichtung, einem Verfahren und einem Programm zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen ist es möglich, in einem entwickelten Bild von Rippen eine Richtung eines Querschnitts, in dem ein entwickeltes Bild eines menschlichen Körpers erzeugt wird, leicht zu erkennen.Eine Rippenextraktionseinheit extrahiert eine Rippe aus einem dreidimensionalen Bild, eine Kernlinieneinstellungseinheit stellt eine Kernlinie der Rippe ein, und eine spezifische Achsenrichtungsbestimmungseinheit bestimmt eine spezifische Achsenrichtung in einem die Kernlinie der Rippe kreuzenden Querschnitt. Eine Bilderzeugungseinheit bewegt eine Position der Kernlinie in der spezifischen Achsenrichtung gemäß einer Anweisung, die Kernlinie in der spezifischen Achsenrichtung zu bewegen, und erzeugt ein entwickeltes Bild von mindestens einer Rippe basierend auf einem Querschnitt entlang der Kernlinie an der bewegten Position.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen, ein Verfahren und ein Programm zum Erzeugen eines entwickelten Bildes, das einen Querschnitt entlang der Längsrichtung der Rippen aufweist.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • In den letzten Jahren haben Fortschritte bei medizinischen Geräten, wie Computertomographie-(CT)-Geräten und Magnetresonanztomographie-(MRT)-Geräten, die eine Bilddiagnose mit hochauflösenden medizinischen Bildern mit höherer Qualität ermöglicht. Dreidimensionale Bilder, die von der CT-Vorrichtung und der MRT-Vorrichtung aufgenommen werden, sind so konfiguriert, dass sie eine große Anzahl zweidimensionaler Bilder enthalten und eine große Menge an Informationen enthalten. Aus diesem Grund kann es für einen Arzt einige Zeit dauern, bis er einen gewünschten Beobachtungsteil gefunden und untersucht hat. Daher wurde es praktiziert, die Effizienz der Diagnose zu verbessern, indem die Sichtbarkeit des gesamten Organs oder einer Läsion verbessert wird, indem man ein interessierendes Organ erkennt und die Verarbeitung der Maximalintensitätsprojektion (MIP), der Minimalintensitätsprojektion (MinIP), der Multiplanarrekonstruktion (MPR), der gekrümmten bzw. Kurvenplanarrekonstruktion (CPR) und dergleichen auf einem dreidimensionalen Bild mit dem interessierenden Organ durchführt. Insbesondere soll die CPR-Verarbeitung ein CPR-Bild erzeugen, indem sie eine bestimmte gekrümmte Oberfläche in einem dreidimensionalen Bild bezeichnet und das dreidimensionale Bild entlang der bestimmten gekrümmten Oberfläche in ein zweidimensionales Bild umwandelt. Dadurch ist es möglich, auf einem Bildschirm einen Querschnitt in Längsrichtung bezüglich der Form der Innenwandfläche einer rohrartigen Struktur oder die Form der Innenseite des Knochens darzustellen.
  • Um andererseits die Rippenfraktur eines Patienten oder die Metastasierung einer Krankheit, wie z.B. Krebs, an den Rippen zu untersuchen, wurde ein Verfahren zur Erzeugung eines CPR-Bildes der Rippen durch Durchführung der CPR-Verarbeitung an dem dreidimensionalen Bild der Rippen vorgeschlagen (siehe z.B. US9189847B ). Darüber hinaus wurde auch ein Verfahren zum geeigneten Extrahieren der Mittellinie der Rippen zum Zeitpunkt der Erstellung eines CPR-Bildes der Rippen vorgeschlagen (siehe Sowmya Ramakrishnan, Christopher Alvino, Leo Grady, Atilla Kiraly, „Automatische dreidimensionale Rippenmittellinienextraktion aus CT-Scans für verbesserte Visualisierung und anatomischen Kontext“, Proc. SPIE 7962, Medical Imaging 2011: Bildverarbeitung, 79622X (14. März 2011); doi: 10.1117/12.878283; http://dx.doi.org/10.1117/12.878283). Im CPR-Bild wird jede Rippe in einem linear entwickelten Zustand dargestellt. Aus diesem Grund wird das CPR-Bild der Rippen als entwickeltes Bild bzw. Entwicklungsbild bezeichnet. Im entwickelten Bild der Rippen, da die Rippen linear sind, ist es einfach, einen gebrochenen Abschnitt oder einen Abschnitt zu beobachten, an dem sich ein Tumor ausgebreitet hat. Daher ist es möglich, die Rippen mit Hilfe des entwickelten Bildes der Rippen genau zu untersuchen. Insbesondere bei dem in US9189847B offenbarten Verfahren ist es möglich, die Rippen in einer Vielzahl von Querschnitten mit der Mittelachse als Referenz zu beobachten, indem man den Querschnitt dreht, in dem die Rippen um die Mittelachse der Rippen entwickelt werden. Da man die Innenseite der Rippen in jeder bzw. zu jeder hin Ecke beobachten kann, ist es möglich, die Rippen genauer zu untersuchen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In einem Fall, in dem jedoch der Querschnitt, in dem die Rippen entwickelt werden, um die Mittelachse der Rippen gedreht wird, wie in dem in US9189847B offenbarten Verfahren, stimmt die vertikale Richtung des entwickelten Bildes nicht mit der vertikalen Richtung des menschlichen Körpers (d.h. der Richtung der Körperachse des menschlichen Körpers) überein. Das heißt, die vertikale Richtung des entwickelten Bildes entspricht der Körperachsenrichtung des menschlichen Körpers in einem Zustand, in dem das entwickelte Bild zuerst angezeigt wird, aber die vertikale Richtung des entwickelten Bildes stimmt nicht mit der Körperachsenrichtung des menschlichen Körpers überein, wenn der Querschnitt, in dem die Rippen entwickelt werden, um die Mittelachse der Rippen gedreht wird. Aus diesem Grund ist bei dem in der US9189847B offenbarten Verfahren nicht bekannt, welche Richtung mit der Körperachsenrichtung des menschlichen Körpers im angezeigten entwickelten Bild übereinstimmt.
  • Die Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben genannten Umstände gemacht, und es ist Gegenstand der Erfindung, eine Richtung eines Querschnitts, in dem ein entwickeltes Bild der Rippen erzeugt wird, in Bezug auf einen menschlichen Körper im entwickelten Bild leicht erkennen zu können.
  • Eine Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen gemäß der Erfindung umfasst: eine Rippenextraktionseinheit, die mindestens eine Rippe aus einem dreidimensionalen Bild mit Rippen extrahiert; eine Kernlinieneinstellungseinheit, die eine Kernlinie der mindestens einen Rippe einstellt; eine spezifische Achsenrichtungsbestimmungseinheit, die eine spezifische Achsenrichtung in einem Querschnitt bestimmt, der die Kernlinie der mindestens einen Rippe kreuzt; und eine Bilderzeugungseinheit, die eine Position der Kernlinie in der spezifischen Achsenrichtung gemäß einer Anweisung zum Bewegen der Kernlinie in der spezifischen Achsenrichtung bewegt und ein entwickeltes Bild der mindestens einen Rippe basierend auf einem Querschnitt entlang der Kernlinie in der bewegten Position erzeugt.
  • „Kernlinie“ bezeichnet die Mittellinie der Rippen, die die Mittelpunkte (Schwerpunkte) der Querschnitte der Rippen verbindet. Bei der Erfindung wird die Kernlinie in eine bestimmte bzw. spezifische Achsrichtung bewegt, die den Querschnitt der Rippen kreuzt. Durch die Bewegung durchläuft die Kernlinie nicht den Mittelpunkt (Schwerpunkt) jedes Querschnitts der Rippen. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine in der spezifischen Achsrichtung bewegte Linie jedoch auch als Kernlinie bezeichnet.
  • Die gemäß der Erfindung Erzeugungsvorrichtung für ein entwickeltes Rippenbild kann ferner eine Anzeigesteuereinheit umfassen, die das entwickelte Bild auf einer Anzeigeeinheit anzeigt.
  • In der Vorrichtung zur Erzeugung von entwickelten Rippenbildern gemäß der Erfindung kann die Anzeigesteuereinheit ein kombiniertes Bild, das durch Kombinieren der entwickelten Bilder einer Vielzahl von Rippen erhalten wird, auf der Anzeigeeinheit anzeigen.
  • In der Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen gemäß der Erfindung kann die Anzeigesteuereinheit das kombinierte Bild auf der Anzeigeeinheit so anzeigen, dass die Vielzahl der Rippen Wirbeln zugeordnet ist.
  • In der Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen gemäß der Erfindung kann die Bilderzeugungseinheit die Kernlinie in gleichen Abständen in der spezifischen Achsenrichtung für die Vielzahl von Rippen bewegen.
  • In der Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen gemäß der Erfindung kann die Bilderzeugungseinheit die Kernlinie mit einer Geschwindigkeit bzw. Rate bewegen, die einer Länge in der spezifischen Achsenrichtung für die Vielzahl von Rippen entspricht.
  • Ein Erzeugungsverfahren für Bilder entwickelter Rippen gemäß der Erfindung umfasst: Extrahieren mindestens einer Rippe aus einem dreidimensionalen Bild, das Rippen beinhaltet; Einstellen einer Kernlinie der mindestens einen Rippe; Bestimmen einer spezifischen Achsenrichtung in einem Querschnitt, der die Kernlinie der mindestens einen Rippe kreuzt; und Bewegen einer Position der Kernlinie in der spezifischen Achsenrichtung gemäß einer Anweisung, die Kernlinie in der spezifischen Achsenrichtung zu bewegen, und Erzeugen eines entwickelten Bildes der mindestens einen Rippe basierend auf einem Querschnitt entlang der Kernlinie in der bewegten Position.
  • Darüber hinaus kann ein Programm bereitgestellt werden, das einen Computer veranlasst, das Erzeugungsverfahren für Bilder entwickelter Rippen gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen.
  • Eine weitere, Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen gemäß der Erfindung umfasst: einen Speicher, der Befehle speichert, die von einem Computer ausgeführt werden sollen; und einen Prozessor, der zum Ausführen der gespeicherten Befehle konfiguriert ist. Der Prozessor führt aus: Verarbeiten zum Extrahieren mindestens einer Rippe aus einem dreidimensionalen Bild mit Rippen; Verarbeiten zum Einstellen einer Kernlinie der mindestens einen Rippe; Verarbeiten zum Bestimmen einer spezifischen Achsrichtung in einem Querschnitt, der die Kernlinie der mindestens einen Rippe kreuzt bzw. überquert; und Verarbeiten zum Bewegen einer Position der Kernlinie gemäß einer Anweisung, die Kernlinie in der spezifischen Achsrichtung zu bewegen, und Erzeugen eines entwickelten Bildes der mindestens einen Rippe basierend auf einem Querschnitt entlang der Kernlinie in der bewegten Position.
  • Gemäß der Erfindung wird mindestens eine Rippe aus dem dreidimensionalen Bild mit Rippen extrahiert und die Kernlinie der mindestens einen Rippe extrahiert. Anschließend wird eine spezifische Achsrichtung im Querschnitt über die Kernlinie der mindestens einen Rippe bestimmt, und die Position der Kernlinie wird gemäß der Bewegungsanweisung in die spezifische Achsrichtung bewegt und das entwickelte Bild von mindestens einer Rippe wird basierend auf dem Querschnitt entlang der Kernlinie an der bewegten Position erzeugt. Aus diesem Grund wird auch bei einer Bewegung bzw. Verschiebung der Kernlinie die Richtung des durch das erzeugte entwickelte Bild definierten Querschnitts nicht verändert. Daher wird auch in einem Fall, in dem der Querschnitt, in dem das entwickelte Bild in der Rippe erzeugt wird, geändert wird, die Richtung im menschlichen Körper im angezeigten entwickelten Bild nicht geändert. Dadurch ist es in einem Fall, in dem das entwickelte Bild des jeweiligen bzw. Querschnitts bzw. welches Querschnitts auch immer angezeigt wird, möglich zu erkennen, in welche Richtung im menschlichen Körper der Querschnitt des entwickelten Bildes zeigt.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das einen Überblick über ein diagnostisches Unterstützungs- bzw. Trägersystem zeigt, auf das eine Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung angewendet wird.
    • 2 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration der Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
    • 3 ist ein Diagramm mit extrahierten Rippen.
    • 4 ist ein Diagramm, das eine Kernlinie in einer Rippe zeigt.
    • 5 ist ein Diagramm, das einen Querschnitt senkrecht zur Kernlinie einer Rippe zeigt.
    • 6 ist ein Diagramm, das das Ergebnis der Hauptkomponentenanalyse zeigt.
    • 7 ist ein Diagramm, das ein entwickeltes Bild einer Rippe zeigt.
    • 8 ist ein Diagramm, das ein kombiniertes Bild zeigt, das durch das Kombinieren von entwickelten Bildern einer Vielzahl von Rippen erhalten wird.
    • 9 ist ein Diagramm, das einen Querschnitt in einem Fall zeigt, in dem die Kernlinie in gleichen Abständen in einer bestimmten Achsrichtung bewegt bzw. verschoben wird bzw. ist.
    • 10 ist ein Diagramm, das einen Querschnitt in einem Fall zeigt, in dem die Kernlinie mit einer Geschwindigkeit bzw. Rate bewegt wird, die der Länge in der spezifischen Achsenrichtung entspricht.
    • 11 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zeigt, der in der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird.
    • 12 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für ein kombiniertes Bild zeigt, das durch das Kombinieren von entwickelten Bildern einer Vielzahl von Rippen erhalten wird.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das den Umriss bzw. wesentliche Komponenten eines diagnostischen Trägersystems darstellt, auf das eine Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung aufgebracht bzw. angewendet wird. Wie in 1 dargestellt, sind im Diagnoseträgersystem eine Vorrichtung 1 zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen gemäß der vorliegenden Ausführungsform, eine dreidimensionale Bilderfassungsvorrichtung 2 und ein Bildspeicher-Server 3 über ein Netzwerk 4 kommunikativ miteinander verbunden. Dann wird im diagnostischen Träger- bzw. Unterstützungssystem ein entwickeltes Bild, das ein CPR-Bild der Rippen als diagnostisches Ziel eines Probanden ist, in der Vorrichtung 1 zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen erzeugt.
  • Die dreidimensionale Bilderfassungsvorrichtung bzw. Vorrichtung zur Erfassung dreidimensionaler Bilder 2 ist eine Vorrichtung, die ein dreidimensionales Bild erzeugt, das einen diagnostischen Zielteil eines Probanden durch Abbildung des diagnostischen Zielteils zeigt. Insbesondere ist die dreidimensionale Bilderfassungsvorrichtung 2 eine CT-Vorrichtung, eine MRI- bzw MRT-Vorrichtung, eine Positronen-Emissions-Tomographie-(PET)Vorrichtung oder dergleichen. Das von der dreidimensionalen Bilderfassungsvorrichtung 2 erzeugte dreidimensionale Bild wird an den Bildspeicher-Server 3 übertragen und dort gespeichert. In der vorliegenden Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass der diagnostische Zielteil des Probanden die Rippen sind, die dreidimensionale Bilderfassungsvorrichtung 2 eine CT-Vorrichtung ist und ein dreidimensionales Bild der Brust des Probanden erzeugt wird.
  • Der Bildspeicher-Server 3 ist ein Computer, der verschiedene Arten von Daten speichert und verwaltet, und umfasst ein externes Speichermedium mit großer Kapazität und eine Software für die Datenbankverwaltung. Der Bildspeicher-Server 3 kommuniziert mit anderen Vorrichtungen über das drahtgebundene oder drahtlose Netzwerk 4, um Bilddaten oder dergleichen zu senden und zu empfangen. Insbesondere erfasst der Bildspeicher-Server 3 Bilddaten, wie beispielsweise ein dreidimensionales Bild, das von der dreidimensionalen Bilderfassungsvorrichtung 2 erzeugt wird, über das Netzwerk und speichert die Bilddaten auf einem Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise einer externen Speichervorrichtung mit großer Kapazität, um die Bilddaten zu verwalten. Das Speicherformat der Bilddaten und die Kommunikation zwischen den Geräten über das Netzwerk 4 basieren auf einem Protokoll, wie beispielsweise einer digitalen Bildgebung und Kommunikation in der Medizin (DICOM).
  • Die Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen 1 wird durch die Installation eines Erzeugungsprogramms für entwickelte Bilder von Rippen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auf einem Computer realisiert. Der Computer kann ein Arbeitsplatz oder ein Personalcomputer sein, der direkt von einem Arzt bedient wird, der die Diagnose durchführt, oder er kann ein Servercomputer sein, der über ein Netzwerk mit diesen verbunden ist. Das Erzeugungsprogramm für Bilder entwickelter Rippen wird verteilt, indem es auf einem Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise einer digitalen vielseitigen Disc (DVD) oder einem Nur-Lese-Speicher (CD-ROM), aufgezeichnet und vom Aufzeichnungsmedium auf dem Computer installiert wird. Alternativ wird das Bildanzeigeprogramm in einer Speichervorrichtung eines mit dem Netzwerk verbundenen Servercomputers oder in einem Netzwerkspeicher so gespeichert, dass es von außen zugänglich ist, und bei Bedarf heruntergeladen und auf einem von einem Arzt verwendeten Computer installiert.
  • 2 ist ein Diagramm, das die schematische Konfiguration einer Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippenzeigt, die durch die Installation eines Erzeugungsprogramms für entwickelter Bilder von Rippen auf einem Computer realisiert wurde. Wie in 2 dargestellt, umfasst die Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen 1 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 11, einen Speicher 12 und einen Speicher 13 als Konfiguration eines Standardarbeitsplatzes. Eine Anzeige 14, wie beispielsweise ein Flüssigkristallmonitor, und eine Eingabeeinheit 15, wie eine Tastatur und eine Maus, sind mit der Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen 1 verbunden. Die Anzeige 14 entspricht einer Anzeigeeinheit.
  • Dreidimensionale Bilder des Objekts, die vom Bildspeicherserver 3 über das Netzwerk 4 aufgenommen bzw. akquiriert wurden, und verschiedene Arten von Informationen, einschließlich der für die Verarbeitung erforderlichen Informationen, werden im Speicher 13 gespeichert.
  • Ein Erzeugungsprogramm für entwickelte Bilder von Rippen wird im Speicher 12 gespeichert. Als Verarbeitung, die von der CPU 11 ausgeführt werden soll, definiert das Programm zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen: Bilderfassungsverarbeitung zum Erfassen eines dreidimensionalen Bildes G0, das von der dreidimensionalen Bilderfassungsvorrichtung 2 aufgenommen wurde; Rippenextraktionsverarbeitung zum Extrahieren mindestens einer Rippe aus dem dreidimensionalen Bild G0; Kernlinieneinstellungsverarbeitung zum Einstellen der Kernlinie mindestens einer Rippe; spezifische Achsenrichtungsbestimmungsverarbeitung zum Bestimmen einer spezifischen bzw. bestimmten Achsenrichtung in einem die Kernlinie der mindestens einen Rippe kreuzenden Querschnitt; Bilderzeugungsverarbeitung zum Bewegen einer Position der Kernlinie in der spezifischen Achsenrichtung gemäß einer Anweisung, die Kernlinie in der spezifischen Achsenrichtung zu bewegen und ein entwickeltes Bild der mindestens einen Rippe basierend auf einem Querschnitt entlang der Kernlinie an der bewegten Position zu erzeugen; und Anzeigesteuerungsverarbeitung zum Anzeigen des entwickelten Bildes auf der Anzeige 14.
  • Die CPU 11 führt diese Prozesse programmgemäß aus, so dass der Computer als Bilderfassungseinheit 21, Rippenextraktionseinheit 22, Kernlinieneinstellungseinheit 23, spezifische Achsrichtungsbestimmungseinheit 24, Bilderzeugungseinheit 25 und Anzeigesteuereinheit 26 fungiert. In der vorliegenden Ausführungsform führt die CPU 11 die Funktion jeder Einheit gemäß dem Rippenbilderzeugungsprogramm aus. Als Universalprozessor, der Software ausführt, um als verschiedene Verarbeitungseinheiten zu fungieren, kann jedoch neben der CPU 11 auch eine programmierbare Logikvorrichtung (PLD) verwendet werden, d.h. ein Prozessor, dessen Schaltungskonfiguration nach der Herstellung geändert werden kann, wie beispielsweise ein Field Programmable Gate Array (FPGA). Darüber hinaus kann die Verarbeitung jeder Einheit auch durch eine dedizierte bzw. gewidmete elektrische Schaltung durchgeführt werden, bei der es sich um einen Prozessor mit einer Schaltungskonfiguration handelt, die ausschließlich zur Ausführung einer bestimmten Verarbeitung bestimmt ist, wie beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC).
  • Eine Verarbeitungseinheit kann von einem von mehreren Prozessoren konfiguriert werden oder eine Kombination von zwei oder mehr Prozessoren desselben Typs oder verschiedener Typen sein (z.B. eine Kombination aus einer Vielzahl von FPGAs oder eine Kombination aus einer CPU und einem FPGA). Darüber hinaus kann eine Vielzahl von Verarbeitungseinheiten durch einen Prozessor konfiguriert werden. Als Beispiel für die Konfiguration einer Vielzahl von Verarbeitungseinheiten unter Verwendung eines Prozessors, der zunächst durch einen Computer, wie beispielsweise einen Client oder einen Server, dargestellt wird, gibt es eine Form, in der ein Prozessor durch eine Kombination aus einer oder mehreren CPUs und Software konfiguriert wird und dieser Prozessor als eine Vielzahl von Verarbeitungseinheiten funktioniert. Zweitens, wie durch ein System on Chip (SoC) oder dergleichen dargestellt, gibt es eine Form der Verwendung eines Prozessors, der die Funktion des gesamten Systems einschließlich einer Vielzahl von Verarbeitungseinheiten mit einem Chip mit integrierter Schaltung (IC) realisiert. Somit werden verschiedene Verarbeitungseinheiten konfiguriert, indem einer oder mehrere der oben beschriebenen verschiedenen Prozessoren als Hardware-Struktur verwendet werden.
  • Genauer gesagt, ist die Hardware-Struktur dieser verschiedenen Prozessoren eine elektrische Schaltung („Circuitry“) in Form einer Kombination von Schaltungselementen, wie beispielsweise Halbleiterelementen.
  • Die Bildaufnahmeeinheit 21 erfasst das dreidimensionale Bild G0 der Brust inklusive der Rippen als Diagnosezielteil vom Bildspeicher-Server 3. In einem Fall, in dem das dreidimensionale Bild G0 bereits im Speicher 13 gespeichert ist, kann die Bilderfassungseinheit 21 das dreidimensionale Bild G0 aus dem Speicher 13 erfassen bzw. erhalten.
  • Die Rippenextraktionseinheit 22 extrahiert mindestens eine Rippe aus dem dreidimensionalen Bild G0. In der vorliegenden Ausführungsform extrahiert die Rippenextraktionseinheit 22 eine Vielzahl von Rippen aus dem dreidimensionalen Bild G0. In dem dreidimensionalen Bild G0, das ein CT-Bild ist, hat das Knochengewebe einen höheren CT-Wert als das Weichgewebe. Aus diesem Grund extrahiert die Rippenextraktionseinheit 22 aus dem dreidimensionalen Bild G0 durch Schwellenwertverarbeitung einen Knochenbereich. Alternativ kann ein Knochenbereich aus dem dreidimensionalen Bild G0 mit einem Diskriminator extrahiert werden, der gelernt hat, einen Knochenbereich zu unterscheiden.
  • Anschließend spezifiziert die Rippenextraktionseinheit 22 einen Wirbel im extrahierten Knochenbereich. Die Spezifikation eines Wirbels erfolgt durch Schablonenabgleich unter Verwendung einer Schablone, die die Form des Wirbels zeigt. Alternativ kann ein Wirbel mit einem Diskriminator spezifiziert werden, der gelernt hat, den Wirbel zu unterscheiden.
  • Hier ist die Rippe ein bogenförmiger Knochen, der sich von den Brustwirbeln, die ein Teil des die Wirbel bildenden Wirbelkörpers sind, nach links und rechts erstreckt. Die Rippenextraktionseinheit 22 erfasst als Ausgangspunkt einen Teil eines Knochenbereichs, der sich in horizontaler Richtung mit jedem der ersten Wirbelkörper bis zum zwölften Wirbelkörper unter den in den spezifizierten Wirbeln enthaltenen Wirbelkörpern erstreckt, und erweitert den Knochenbereich mit dem erfassten Teil als Ausgangspunkt, wodurch sie die ersten bis zwölften Rippen rechts und die ersten bis zwölften Rippen links extrahiert. Rippen sind über den Rippenknorpel mit dem Sternum verbunden, aber der Rippenknorpel wird nicht als Knochenregion durch Schwellenwertverarbeitung zur Extraktion der Knochenregion extrahiert. Aus diesem Grund extrahiert die Rippenextraktionseinheit 22, wie in dargestellt, die rechten ersten bis zwölften Rippen und die linken ersten bis zwölften Rippen ohne den Rippenknorpel. Alternativ können Rippen aus dem Knochenbereich mit einem Diskriminator extrahiert werden, der gelernt hat, die Rippen zu unterscheiden.
  • Die Kernlinieneinstelleinheit 23 setzt die Kernlinie der von der Rippenextraktionseinheit 22 entnommenen Rippe bzw. stellt diese ein. Die Kernlinie ist die Mittellinie der Rippen, die die Mittelpunkte (Schwerpunkte) der Querschnitte der Rippen verbindet. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Kernlinieneinstellungseinheit 23 Eigenwerte von 3 × 3 einer bzw. der Hesse-Matrix für jeden lokalen Bereich in jeder Rippe und setzt eine Kernlinie basierend auf den berechneten Eigenwerten. Hier, in einem Bereich mit einer linearen Struktur wie einer Rippe, ist einer der drei Eigenwerte der Hesse-Matrix ein Wert nahe 0, und die beiden anderen sind relativ große Werte. Der dem Eigenwert nahe 0 entsprechende Eigenvektor zeigt die Hauptachsrichtung der linearen Struktur an. Die Kernlinien-Einstelleinheit 23 bestimmt die Wahrscheinlichkeit einer linearen Struktur basierend auf den Eigenwerten der Hesse-Matrix für jeden lokalen Bereich jeder Rippe und erfasst den Mittelpunkt als Kandidatenpunkt der Kernlinie für den lokalen Bereich, für den die lineare Struktur identifiziert wurde. Anschließend setzt die Kernlinien-Einstelleinheit 23 die Kernlinie jeder Rippe, indem sie die erfassten Kandidatenpunkte verbindet. 4 ist ein Diagramm, das eine Kernlinie C0, die in einer Rippe gesetzt bzw. eingestellt ist, zeigt. In 4 wird die Kernlinie C0, die durch die Innenseite einer Rippe 30 verläuft, durch eine gestrichelte Linie und die Kernlinie C0, die außerhalb der Rippe 30 verläuft, durch eine einpunktige bzw. gepunktete Kettenlinie gekennzeichnet.
  • Das Verfahren zum Einstellen der Kernleitung C0 ist darauf nicht beschränkt, und es können beliebige andere Verfahren verwendet werden. So kann beispielsweise die Kernlinie C0 mit einem Verdünnungsverfahren eingestellt werden. Darüber hinaus kann die Kernlinie C0 eingestellt werden, während ein Rippenbereich aus dem dreidimensionalen Bild G0 extrahiert wird mit einem Verfahren zum Extrahieren von Blutgefäßen, wie in der JP2004-313736A offenbart. Alternativ kann das dreidimensionale Bild G0, das durch das Volumen-Rendering-Verfahren oder dergleichen angezeigt wird, auf der Anzeige 14 angezeigt werden, der Mittelpunkt des Querschnitts jeder Rippe kann manuell über eine Eingabevorrichtung, wie beispielsweise eine Maus, in das angezeigte Bild eingegeben werden, und eine Vielzahl von Eingabepunkten kann durch Spline-Interpolation zum Einstellen der Kernlinie C0 eingestellt werden.
  • Die spezifische Achsrichtungsbestimmungseinheit 24 bestimmt eine spezifische Achsrichtung in einem Querschnitt, der die Kernlinie C0 der Rippe kreuzt. In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die spezifische Achsrichtungsbestimmungseinheit 24 die Richtung der kurzen Achse eines Querschnitts senkrecht zur Kernlinie C0 der Rippe als spezifische Achsrichtung. 5 ist ein Diagramm, das einen Querschnitt senkrecht zur Kernlinie C0 der Rippe zeigt. Wie in 5 dargestellt, hat ein Querschnitt 31 senkrecht zur Kernlinie C0 der Rippe eine Form, die ungefähr einer Ellipse entspricht. Für jede Rippe im dreidimensionalen Bild G0 berechnet die spezifische Achsenrichtungsbestimmungseinheit 24 aus der Position der Kernlinie C0 einen Differenz- bzw. Differentialwert jedes Pixels in einem vorbestimmten Bereich (z.B. ein Würfel mit einer Seite von 20 mm unter Berücksichtigung der Dicke der Rippe) und führt eine Hauptkomponentenanalyse des Differenzwertes durch. Wie in 5 dargestellt, kann der Querschnitt 31 senkrecht zur Kernlinie C0 der Rippe durch eine Ellipse angenähert werden. Daher berechnet die spezifische Achsrichtungsbestimmungseinheit 24, wie in 6 dargestellt, einen Vektor V1 in Richtung der Kernlinie C0, einen Vektor V2 in der Richtung der langen Achse des Querschnitts und einen Vektor V3 in der Richtung der kurzen Achse des Querschnitts durch Hauptkomponentenanalyse. Anschließend bestimmt die spezifische Achsrichtungsbestimmungseinheit 24 die Richtung des von der Hauptkomponentenanalyse berechneten Vektors V3, d.h. die Richtung der kurzen Achse des Querschnitts, als spezifische Achsrichtung. Alternativ kann die spezifische Achsenrichtungsbestimmungseinheit 24 eine spezifische Achsenrichtung in einer Vielzahl von Querschnitten einer Rippe in vorbestimmten Abständen auf der Kernlinie C0 jeder Rippe bestimmen. In diesem Fall kann eine Richtung, die die in jedem Querschnitt bestimmte spezifische Achsrichtung darstellt, als die spezifische Achsrichtung der Rippe bestimmt werden. Als eine repräsentative Richtung ist es beispielsweise möglich, eine durch Mittelung einer Vielzahl von spezifischen Achsrichtungen erhaltene Richtung oder eine Richtung als Mittelwert einer Vielzahl von spezifischen Achsrichtungen zu verwenden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird die spezifische Achsrichtung in jeder einer Vielzahl von Rippen bestimmt. Eine Richtung, die die in jeder der Vielzahl von Rippen bestimmte spezifische Achsrichtung darstellt, kann jedoch als eine spezifische Achsrichtung für alle der Vielzahl von Rippen bestimmt werden. Als eine repräsentative Richtung ist es beispielsweise möglich, eine durch Mittelung der spezifischen Achsrichtungen einer Vielzahl von Rippen erhaltene Richtung oder eine Richtung als Mittelwert der spezifischen Achsrichtungen der Vielzahl von Rippen zu verwenden.
  • In den Querschnitten aller Rippen zeigt die Richtung der kurzen Achse im Wesentlichen der Vorder-Rück-Richtung des menschlichen Körpers zu. Aus diesem Grund sind in einem Fall, in dem für jede einer Vielzahl von Rippen eine bestimmte Achsrichtung bestimmt wird, die spezifischen Achsrichtungen der Vielzahl von Rippen im Wesentlichen die gleiche Richtung.
  • Die Bilderzeugungseinheit 25 bewegt die Position der Kernlinie C0 in Richtung der spezifischen Achse gemäß einer Anweisung, die Kernlinie C0 in die spezifische Achsrichtung zu bewegen, und erzeugt ein entwickeltes Bild der Rippe basierend auf dem Querschnitt entlang der Kernlinie C0 an der bewegten Position. Der Befehl zum Bewegen der Kernleitung C0 wird vom Bediener durch die Eingabeeinheit 15 gegeben. In der vorliegenden Ausführungsform setzt die Bilderzeugungseinheit 25 für jede Rippe einen Querschnitt, der durch die Kernlinie C0 verläuft und senkrecht zur spezifischen Achsrichtung steht. Anschließend schneidet die Bilderzeugungseinheit 25 jede Rippe im eingestellten Querschnitt , um ein entwickeltes Bild zu erzeugen. Das entwickelte Bild, das in der vorliegenden Ausführungsform erzeugt wird, ist ein gerichtetes bzw. geglättetes CPR-Bild, aber es kann auch ein gestrecktes CPR-Bild oder ein projiziertes CPR-Bild verwendet werden. 7 ist ein Diagramm, das ein entwickeltes Bild einer Rippe zeigt. Wie in 7 dargestellt, ist ein entwickeltes Bild K0 ein Bild, in dem die Rippe 30 entlang der Kernlinie C0 entwickelt ist.
  • Das Anzeigesteuergerät 26 zeigt das von der Bilderzeugungseinheit 25 erzeugte entwickelte Bild K0 auf der Anzeige 14 an. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein kombiniertes Bild Kt, das durch Kombinieren der entwickelten Bilder K0 aus einer Vielzahl von Rippen erhalten wird, auf der Anzeige 14 angezeigt. In diesem Fall wird das kombinierte Bild Kt, in dem die entwickelten Bilder K0 der Vielzahl von Rippen den Wirbeln zugeordnet sind, auf der Anzeige 14 angezeigt. 8 ist ein Diagramm, das ein kombiniertes Bild zeigt, das auf der Anzeige 14 angezeigt wird. Wie in 8 dargestellt, werden im kombinierten Bild Kt entwickelte Bilder einer Vielzahl von Rippen so dargestellt, dass sie den Wirbeln T1 bis T12 zugeordnet sind.
  • Wenn die Kernleitung C0 bewegt wird, erzeugt die Bilderzeugungseinheit 25 ein entwickeltes Bild jeder Rippe an der bewegten Position der Kernleitung C0. Unter der Annahme, dass die Position der Kernlinie C0, ausgedrückt durch die dreidimensionalen Koordinaten im Querschnitt jeder Rippe, Pi ist und der Vektor in der spezifischen Achsenrichtung in jedem Querschnitt der Rippe V3i ist, kann die Position der Kernlinie C0 nach der Bewegung in jedem Querschnitt durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt werden. In Gleichung (1) ist d ein Verschiebungs- bzw. Bewegungsbetrag. Die Bilderzeugungseinheit 25 erzeugt ein entwickeltes Bild jeder Rippe basierend auf dem Querschnitt entlang der Kernlinie C0 an jeder bewegten Position. Position der Kernleitung = Pi + d × V3i
    Figure DE102019101629A1_0001
  • In einem Fall, in dem die Kernlinie C0 auf diese Weise verschoben bzw. bewegt wird, wird der Querschnitt zur Erzeugung eines entwickelten Bildes in der spezifischen Achsenrichtung für alle Rippen verschoben. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Querschnitt senkrecht zur Kernlinie C0 der Rippe eine lange Achse in vertikaler Richtung des menschlichen Körpers (d.h. der Körperachsenrichtung) und eine kurze Achse in Vorder-Rückwärtsrichtung des menschlichen Körpers auf. Daher ist das Bewegen der Kernlinie C0 in Richtung der spezifischen Achse bzw. in die spezifische Achsrichtung im Wesentlichen gleichbedeutend bzw. äquivalent mit dem Bewegen des Querschnitts der Rippe in der Vorder-Rück-Richtung des menschlichen Körpers.
  • In der obigen Gleichung (1) ist d ein Bewegungsbetrag. In einem Fall, in dem das entwickelte Bild K0 durch Anwendung der Gleichung (1) für jede Rippe erzeugt wird, wird daher die Kernlinie C0 in gleichen Abständen bzw. Intervallen in allen Rippen bewegt. Aus diesem Grund wird bei einer dünnen Rippe die Rippe in Abhängigkeit von der Position der Kernleitung C0 nicht mehr in das entwickelte Bild K0 aufgenommen. Das heißt, wie in 9 dargestellt, wird bei einer dicken Rippe 33 und einer dünnen Rippe 34 davon ausgegangen, dass ein entwickeltes Bild in fünf Querschnitten D1 bis D5 erzeugt wird, indem die Kernlinie C0 in die spezifische Achsrichtung bewegt wird. In diesem Fall werden in den Querschnitten D2 bis D4 sowohl in der dicken Rippe 33 als auch in der dünnen Rippe 34 Rippen in das entwickelte Bild aufgenommen. In den Querschnitten D1 und D5 sind jedoch Rippen im entwickelten Bild der dicken Rippe 33 enthalten, aber Rippen sind nicht mehr im entwickelten Bild der dünnen Rippe 34 enthalten.
  • Aus diesem Grund kann die Kernleitung C0 durch die folgende Gleichung (2) verschoben werden. In Gleichung (2) ist D ein Abstand von der Kernlinie C0 jeder Rippe zur Oberfläche in der spezifischen Achsenrichtung (d.h. der Richtung der kurzen Achse) und r ein Verhältnis (-0,5 ≤ r ≤ 0,5). In diesem Fall wird gemäß einer Anweisung zum Bewegen der Kernleitung C0 der Wert von r in jeder Rippe verändert, um das entwickelte Bild K0 zu erzeugen. Dadurch ist es, wie in dargestellt, auch in einem Fall, in dem ein entwickeltes Bild in fünf Querschnitten D11 bis D15 der dicken Rippe 33 erzeugt wird, möglich, ein entwickeltes Bild in fünf Querschnitten D21 bis D25 der dünnen Rippe 34 zu erzeugen. Daher können Rippen, unabhängig von der Dicke der Rippe, in das entwickelte Bild K0 einer Vielzahl von Rippen an der Position einer beliebigen Kernlinie C0 aufgenommen werden. Position der Kernlinie = Pi + D × r × V3i
    Figure DE102019101629A1_0002
  • In einem Fall, in dem die spezifische Achsrichtungsbestimmungseinheit 24 eine bestimmte Achsrichtung für eine Vielzahl von Rippen bestimmt, kann die Kernlinie C0 in der spezifischen Achsrichtung bewegt werden. Darüber hinaus kann in einem Fall, in dem die spezifische Achsrichtungsbestimmungseinheit 24 eine Merkmalspunkt-Achsrichtung für jede aus einer Vielzahl von Rippen bestimmt, die Kernlinie C0 in der spezifischen Achsrichtung entsprechend jeder Rippe bewegt werden.
  • Als nächstes wird ein Prozess beschrieben, der in der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird. 11 ist ein Flussdiagramm, das den in der vorliegenden Ausführungsform durchgeführten Prozess darstellt. Zunächst erfasst die Bildaufnahmeeinheit 21 das dreidimensionale Bild G0 (Schritt ST1), und die Rippenextraktionseinheit 22 extrahiert eine Rippe aus dem dreidimensionalen Bild G0 (Schritt ST2). Dann setzt die Kernlinien-Einstelleinheit 23 die Kernlinie C0 der Rippe (Schritt ST3), und die spezifische Achsrichtungsbestimmungseinheit 24 bestimmt eine spezifische Achsrichtung in einem Querschnitt, der die Kernlinie C0 der Rippe kreuzt (Schritt ST4). Anschließend erzeugt die Bilderzeugungseinheit 25 das entwickelte Bild K0 der Rippe basierend auf dem Querschnitt entlang der Kernlinie C0 in jeder Rippe (Schritt ST5). Anschließend kombiniert die Anzeigesteuereinheit 26 eine Vielzahl von entwickelten Bildern K0 zum Erzeugen des kombinierten Bildes Kt (Schritt ST6) und zeigt das kombinierte Bild Kt auf der Anzeige 14 (Schritt ST7) an.
  • Andererseits, in einem Fall, in dem es eine Anweisung gibt, die Kernlinie C0 in der spezifischen Achsenrichtung durch die Eingabeeinheit 15 zu bewegen (JA in Schritt ST8), bewegt die Bilderzeugungseinheit 25 die Position der Kernlinie in der spezifischen Achsenrichtung als Reaktion auf die Anweisung, die Kernlinie in der spezifischen Achsenrichtung zu bewegen und erzeugt ein entwickeltes Bild der Rippe basierend auf dem Querschnitt entlang der Kernlinie in der bewegten Position (Schritt ST9), und der Prozess kehrt zu Schritt ST6 zurück. In einem Fall, in dem das Ergebnis in Schritt ST8 negativ ist, wird bestimmt, ob eine Endanweisung gegeben wurde oder nicht (Schritt ST10). In einem Fall, in dem das Ergebnis in Schritt ST10 negativ ist, kehrt der Prozess zu Schritt ST7 zurück. In einem Fall, in dem das Ergebnis in Schritt ST10 positiv ist, wird der Prozess beendet.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform die Position der Kernlinie C0 gemäß einer Anweisung zum Bewegen der Kernlinie C0 in die spezifische Achsrichtung bewegt und das entwickelte Bild K0 der Rippe wird basierend auf dem Querschnitt entlang der Kernlinie C0 an der bewegten Position erzeugt. Aus diesem Grund wird auch bei einer Verschiebung der Kernlinie C0 die Richtung des durch das erzeugte entwickelte Bild K0 definierten Querschnitts nicht verändert. Daher wird auch in einem Fall, in dem der Querschnitt, in dem das entwickelte Bild K0 in der Rippe erzeugt wird, geändert wird, die Richtung im menschlichen Körper im angezeigten entwickelten Bild K0 nicht geändert. Konkret wird in der vorliegenden Ausführungsform der Querschnitt der Rippe meist in Vorder-Rückwärts-Richtung des menschlichen Körpers bewegt. Daher ist es in einem Fall, in dem das entwickelte Bild K0 des jeweiligen Querschnitts angezeigt wird, möglich zu erkennen, in welche Richtung im menschlichen Körper der Querschnitt des entwickelten Bildes K0 zeigt.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das kombinierte Bild Kt, das durch Kombination der entwickelten Bilder K0 aus einer Vielzahl von Rippen erhalten wird, auf der Anzeige 14 angezeigt. Das entwickelte Bild K0 einer bzw. einer einzelnen Rippe kann jedoch auf der Anzeige 14 angezeigt werden.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden im kombinierten Bild Kt entwickelte Bilder einer Vielzahl von Rippen so dargestellt, dass sie den Wirbeln T1 bis T12 zugeordnet sind. Wie in 12 dargestellt, kann jedoch ein kombiniertes Bild Kt1, das durch Kombinieren nur der entwickelten Bilder einer Vielzahl von Rippen erhalten wird, auf der Anzeige 14 angezeigt werden, ohne die entwickelten Bilder mit den Wirbeln zu verbinden.
  • Im Folgenden wird die Wirkung der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Durch die Anzeige eines kombinierten Bildes, das durch die Kombination der entwickelten Bilder einer Vielzahl von Rippen erhalten wird, ist es möglich, den Zustand einer Vielzahl von Rippen auf einmal zu erkennen.
  • Durch die Darstellung eines kombinierten Bildes, bei dem eine Vielzahl von Rippen den Wirbeln zugeordnet ist, ist es möglich, den Zustand der Vielzahl von Rippen auf einmal zu erkennen, während die Positionsbeziehung zwischen der Vielzahl von Rippen und den Wirbeln überprüft wird.
  • Da eine Rippe je nach Position eine unterschiedliche Dicke aufweist, ist die Länge in der spezifischen Achsrichtung unterschiedlich. Durch Verschieben der Kernlinie mit einer. einer Rate bzw. einem Ausmaß, die bzw. das der Länge in der spezifischen Achsrichtung für eine Vielzahl von Rippen entspricht, ist es daher möglich, immer entwickelte Bilder der Vielzahl von Rippen anzuzeigen, auch in einem Fall, in dem ein Querschnitt zum Anzeigen der entwickelten Bilder der Vielzahl von Rippen geändert wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1:
    Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen
    2:
    dreidimensionale Bilderfassungsvorrichtung bzw. Vorrichtung zur Erfassung dreidimensionaler Bilder
    3:
    Bildspeicher-Server
    4:
    Netzwerk
    11:
    CPU
    12:
    Speicher
    13:
    Lagerung bzw. Speicher
    14:
    Anzeige
    15:
    Eingabeeinheit
    21:
    Bildaufnahmeeinheit
    22:
    Rippenextraktionseinheit
    23:
    Kernlinieneinstelleinheit
    24:
    Spezifische Achsrichtungsbestimmungseinheit bzw. Einheit zur Bestimmung der Richtung der spezifischen Achse
    25:
    Bilderzeugungseinheit
    26:
    Display-Steuereinheit
    30:
    Rippe
    31:
    Querschnitt der Rippe
    33:
    dicke Rippe
    34:
    dünne Rippe
    C0:
    Kernlinie
    D1 bis D5, D11 bis D15, D21 bis D25:
    Querschnitt
    G0:
    dreidimensionales Bild
    K0:
    entwickeltes Bild
    Kt, Kt1:
    kombiniertes Bild
    T1 bis T12:
    Wirbelkörper
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 9189847 B [0003, 0004]
    • JP 2004313736 A [0032]

Claims (8)

  1. Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen, umfassend: eine Rippenextraktionseinheit, die mindestens eine Rippe aus einem dreidimensionalen Bild, das Rippen beinhaltet, extrahiert; eine Kernlinieneinstellungseinheit, die eine Kernlinie der mindestens einen Rippe einstellt; eine spezifische Achsenrichtungsbestimmungseinheit bzw. eine Einheit zur Bestimmung einer Richtung einer spezifischen Achse, die eine spezifische Achsenrichtung in einem Querschnitt bestimmt, der die Kernlinie der mindestens einen Rippe kreuzt; und eine Bilderzeugungseinheit, die eine Position der Kernlinie in der spezifischen Achsrichtung gemäß einer Anweisung zum Bewegen der Kernlinie in der spezifischen Achsrichtung bewegt und ein entwickeltes Bild der mindestens einen Rippe basierend auf einem Querschnitt entlang der Kernlinie an der bewegten Position erzeugt.
  2. Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Anzeigesteuereinheit, die das entwickelte Bild auf einer Anzeigeeinheit anzeigt.
  3. Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen nach Anspruch 2, wobei die Anzeigesteuereinheit ein kombiniertes Bild anzeigt, das durch Kombinieren der entwickelten Bilder einer Vielzahl von Rippen auf der Anzeigeeinheit erhalten wird.
  4. Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen nach Anspruch 3, wobei die Anzeigesteuereinheit das kombinierte Bild auf der Anzeigeeinheit so anzeigt, dass die Vielzahl von Rippen Wirbeln zugeordnet ist.
  5. Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Bilderzeugungseinheit die Kernlinie in bzw. an gleichen Abständen bzw. Intervallen in der spezifischen Achsenrichtung für die Vielzahl von Rippen bewegt.
  6. Vorrichtung zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Bilderzeugungseinheit die Kernleitung mit einer Rate bewegt, die einer Länge in der spezifischen Achsenrichtung für die Vielzahl von Rippen entspricht.
  7. Verfahren zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen, umfassend: Extrahieren mindestens einer Rippe aus einem dreidimensionalen Bild, das Rippen beinhaltet; Einstellen einer Kernlinie der mindestens einen Rippe; Bestimmen einer spezifischen Achsrichtung in einem Querschnitt, der die Kernlinie der mindestens einen Rippe kreuzt; und Bewegen einer Position der Kernlinie in der spezifischen Achsrichtung gemäß einer Anweisung, die Kernlinie in der spezifischen Achsrichtung zu bewegen, und Erzeugen eines entwickelten Bildes der mindestens einen Rippe basierend auf einem Querschnitt entlang der Kernlinie an der bewegten Position.
  8. Ein computerlesbares Speichermedium, das ein Programm zur Erzeugung entwickelter Bilder von Rippen speichert, das einen Computer veranlasst, auszuführen: einen Schritt zum Extrahieren mindestens einer Rippe aus einem dreidimensionalen Bild, das Rippen beinhaltet; einen Schritt zum Einstellen einer Kernlinie der mindestens einen Rippe; einen Schritt zum Bestimmen einer spezifischen Achsrichtung in einem Querschnitt, der die Kernlinie der mindestens einen Rippe kreuzt; und einen Schritt zum Bewegen einer Position der Kernlinie in der spezifischen Achsenrichtung gemäß einer Anweisung, die Kernlinie in der spezifischen Achsenrichtung zu bewegen, und zum Erzeugen eines entwickelten Bildes der mindestens einen Rippe basierend auf einem Querschnitt entlang der Kernlinie an der bewegten Position.
DE102019101629.0A 2018-01-30 2019-01-23 Vorrichtung zur erzeugung entwickelter bilder von rippen, verfahren und programm Pending DE102019101629A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018013433A JP2019129951A (ja) 2018-01-30 2018-01-30 肋骨展開画像生成装置、方法およびプログラム
JP2018-013433 2018-01-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019101629A1 true DE102019101629A1 (de) 2019-08-01

Family

ID=67224408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019101629.0A Pending DE102019101629A1 (de) 2018-01-30 2019-01-23 Vorrichtung zur erzeugung entwickelter bilder von rippen, verfahren und programm

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10896501B2 (de)
JP (1) JP2019129951A (de)
DE (1) DE102019101629A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020027623A (ja) 2018-08-10 2020-02-20 株式会社デンソー 車両情報通信システム
JP7127212B2 (ja) * 2019-04-25 2022-08-29 富士フイルム株式会社 画像の向き設定装置、方法およびプログラム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004313736A (ja) 2003-04-02 2004-11-11 Ziosoft Inc 医用画像処理装置、医用画像処理方法、および、プログラム
US9189847B2 (en) 2013-11-12 2015-11-17 Siemens Aktiengesellschaft 2D visualization for rib analysis

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6824565B2 (en) * 2000-09-08 2004-11-30 Nabil L. Muhanna System and methods for inserting a vertebral spacer
US8014575B2 (en) * 2004-03-11 2011-09-06 Weiss Kenneth L Automated neuroaxis (brain and spine) imaging with iterative scan prescriptions, analysis, reconstructions, labeling, surface localization and guided intervention
US7804986B2 (en) * 2005-09-13 2010-09-28 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System and method for detecting intervertebral disc alignment using vertebrae segmentation
FR2890850B1 (fr) * 2005-09-20 2009-04-17 Abbott Spine Sa Systeme de fixation vertebrale
JP2012019298A (ja) * 2010-07-06 2012-01-26 Sanyo Electric Co Ltd リモコン受信装置および投写型表示装置
US9020233B2 (en) * 2011-09-19 2015-04-28 Siemens Aktiengesellschaft Method and system for up-vector detection for ribs in computed tomography volumes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004313736A (ja) 2003-04-02 2004-11-11 Ziosoft Inc 医用画像処理装置、医用画像処理方法、および、プログラム
US9189847B2 (en) 2013-11-12 2015-11-17 Siemens Aktiengesellschaft 2D visualization for rib analysis

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019129951A (ja) 2019-08-08
US10896501B2 (en) 2021-01-19
US20190236776A1 (en) 2019-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005036412B4 (de) Verbesserte GGN-Segmentierung in Lungenaufnahmen für Genauigkeit und Konsistenz
DE102008032006B4 (de) Verfahren zur Steurung der Bildaufnahme bei einer Bildaufnahmeeinrichtung, sowie eine Bildaufnahmeeinrichtung
DE602005005127T2 (de) Verfahren und System zur fortschreitenden, dreidimensionalen Bildrekonstruktion in Mehrfachauflösung unter Berücksichtigung eines interessierenden Gebietes
DE10357203B4 (de) Verfahren und Steuereinrichtung zum Betrieb eines Magnetresonanztomographie-Geräts sowie Magnetresonanztomographie-Gerät
DE112005000927B4 (de) Verfahren zur Netz-zu-Bild-Registrierung unter Anwendung von Raycasting
DE112004000352B4 (de) System und Verfahren zum Durchführen einer virtuellen Endoskopie
DE212011100130U1 (de) Auf gleicher Ebene und interaktiv stattfindende Oberflächennetz-Anpassung
DE10357206B4 (de) Verfahren und Bildbearbeitungssystem zur Segmentierung von Schnittbilddaten
DE10296836T5 (de) System zur Modellierung statischer und dynamischer dreidimensioner anatomischer Strukturen durch 3D-Modelle
DE102007025862A1 (de) System und Verfahren zur geometriegestützten Registrierung
DE102004056783A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Segmentieren von Strukturen in einer CT-Angiographie
DE10048029A1 (de) Verfahren zur Berechnung einer zwei Abbildungen verbindenden Transformation
DE102006049193A1 (de) System und Verfahren zum Verfolgen von Rippenhinterteilen in Brust CT Volumina
DE102015116296A1 (de) WIRBELSEGMENTIERUNGS-VORRICHTUNG, -VERFAHREN und -PROGRAMM
DE102017214447B4 (de) Planare Visualisierung von anatomischen Strukturen
DE102007046250A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Identifizierung von Bereichen in einem Bild
DE102009043868A1 (de) Halbautomatische Registrierung von Daten auf der Basis eines hyrarchischen Netzes
Ratul et al. CCX-rayNet: a class conditioned convolutional neural network for biplanar X-rays to CT volume
DE102019101629A1 (de) Vorrichtung zur erzeugung entwickelter bilder von rippen, verfahren und programm
DE112019005308T5 (de) Erzeugungsvorrichtung, -verfahren und -programm für gewichtetes bild, bestimmerlernvorrichtung, -verfahren und -programm, bereichsextraktionsvorrichtung, -verfahren und -programm und bestimmer
DE112019004300T5 (de) Ähnlichkeitsbestimmungsvorrichtung, ähnlichkeitsbestimmungsverfahren und ähnlichkeitsbestimmungsprogramm
DE112016005742T5 (de) Datenverarbeitungsverfahren für Computertomographie
Straka et al. Bone segmentation in CT-angiography data using a probabilistic atlas
DE102018103960A1 (de) Zuordnungsbild-Erzeugungsvorrichtung, Verfahren und Programm
DE112021005075T5 (de) Lernvorrichtung, -verfahren und -programm, bilderzeugungsvorrichtung, -verfahren und -programm, trainiertes modell, virtuelles bild und aufzeichnungsmedium