專(zhuān)利名稱(chēng)：：用于計(jì)算機(jī)輔助診斷的改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)施例涉及分割。尤其是從諸如計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)之類(lèi)的掃描數(shù)據(jù)中識(shí)別結(jié)節(jié)或其它結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：肺結(jié)節(jié)分割是用于識(shí)別肺腫瘤的計(jì)算機(jī)輔助診斷(CAD)的一個(gè)目標(biāo)。例如，CAD系統(tǒng)從胸計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)數(shù)據(jù)中識(shí)別肺結(jié)節(jié)。半自動(dòng)的穩(wěn)健的分割解決方案可以實(shí)現(xiàn)作為肺癌篩選和管理的一部分的、結(jié)節(jié)的可靠的體積測(cè)量。在CAD系統(tǒng)中，基于亮度的分割解決方案、諸如局部密度最大值算法對(duì)結(jié)節(jié)進(jìn)行分割。盡管對(duì)于孤立性結(jié)節(jié)來(lái)說(shuō)這種解決方案可以令人滿意地執(zhí)行，但這些解決方案由于類(lèi)似的亮度而不能從鄰近的周?chē)Y(jié)構(gòu)、例如壁和脈管中分離出結(jié)節(jié)。已經(jīng)建議了更加完善的方法來(lái)結(jié)合結(jié)節(jié)特定的幾何限制。然而，在胸膜附近(juxtapleural)，或附著到壁上，結(jié)節(jié)仍然被看作挑戰(zhàn)，因?yàn)檫@種結(jié)節(jié)可能不符合標(biāo)準(zhǔn)的幾何學(xué)假定。問(wèn)題的另一個(gè)根源是在CT數(shù)據(jù)中以高亮度值出現(xiàn)的肋骨。這種接近于可能的結(jié)節(jié)的高亮度區(qū)可能使結(jié)節(jié)中心的估計(jì)有偏差。兩種方法提供了胸膜附近情況的穩(wěn)健分割。在第一種方法中，在結(jié)節(jié)分割之前執(zhí)行整體肺或肋骨分割。這種整體方法可能是有效的，但是計(jì)算上很復(fù)雜且依賴(lài)于整個(gè)肺分割的精度。在第二種方法中，在結(jié)節(jié)分割之前執(zhí)行局部非目標(biāo)去除或回避。這種局部方法可能比整體方法更有效，但是由于非目標(biāo)結(jié)構(gòu)的有限數(shù)量的可用信息而更難以實(shí)現(xiàn)高性能。
發(fā)明內(nèi)容作為介紹，下述優(yōu)選實(shí)施例包括用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割的方法、系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。通過(guò)根據(jù)掃描數(shù)據(jù)檢驗(yàn)結(jié)節(jié)分割誤差，胸膜附近的情況被識(shí)別。一旦被識(shí)別，掃描數(shù)據(jù)或隨后的估計(jì)可以被修改以說(shuō)明影響分割的鄰近的肋骨、組織、脈管或其它結(jié)構(gòu)。一種修改是根據(jù)掃描數(shù)據(jù)形成濾波器。例如，來(lái)自于原來(lái)估計(jì)的分割的橢圓體定義所述濾波器。所述濾波器用來(lái)識(shí)別不想要的信息，以及為了隨后的結(jié)節(jié)分割的估計(jì)，掩蔽去除不想要的信息。另一種可能的修改使隨后的估計(jì)偏離于影響原始估計(jì)的不正確的信息、例如肋骨、組織或脈管信息。例如，否定的先驗(yàn)(negativeprior)被分配給對(duì)應(yīng)于原來(lái)估計(jì)的分割的數(shù)據(jù)以用于隨后的估計(jì)。檢驗(yàn)、濾波修改、偏離修改中的任一種或它們的組合都可以被使用。在第一方面中，提供一種用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割的方法。處理器根據(jù)掃描數(shù)據(jù)檢驗(yàn)處理器確定的第一分割。在處理器確定的第一分割使檢驗(yàn)失敗的情況下，處理器修改掃描數(shù)據(jù)、參數(shù)或掃描數(shù)據(jù)和參數(shù)。根據(jù)修改后的掃描數(shù)據(jù)、參數(shù)或修改后的掃描數(shù)據(jù)和參數(shù)確定處理器確定的第二分割。在第二方面中，提供一種用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割的系統(tǒng)。處理器可操作用于根據(jù)掃描數(shù)據(jù)檢驗(yàn)第一分割，可操作用于在第一分割使檢驗(yàn)失敗的情況下修改掃描數(shù)據(jù)、參數(shù)或掃描數(shù)據(jù)和參數(shù)，并且可操作用于根據(jù)修改后的掃描數(shù)據(jù)、參數(shù)或掃描數(shù)據(jù)和參數(shù)確定第二分割。顯示器可操作用于輸出第二分割的指示。在第三方面中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表示可由被編程的處理器執(zhí)行的指令，該指令用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割。存儲(chǔ)介質(zhì)具有指令，用于根據(jù)掃描數(shù)據(jù)檢驗(yàn)第一結(jié)節(jié)估計(jì)，如果第一結(jié)節(jié)估計(jì)使檢驗(yàn)失敗，則修改掃描數(shù)據(jù)、結(jié)節(jié)估計(jì)或掃描數(shù)據(jù)和結(jié)節(jié)估計(jì)兩者，以及根據(jù)修改后的掃描數(shù)據(jù)、修改后的結(jié)節(jié)估計(jì)或修改后的掃描數(shù)據(jù)和修改后的結(jié)節(jié)估計(jì)兩者來(lái)確定第二結(jié)節(jié)估計(jì)。在第四方面中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表示可由被編程的處理器執(zhí)行的指令，該指令用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割。存儲(chǔ)介質(zhì)具有指令，用于根據(jù)掃描數(shù)據(jù)確定濾波器形狀，根據(jù)濾波器形狀對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，以及根據(jù)濾波后的掃描數(shù)據(jù)分割第一結(jié)節(jié)。在第五方面中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表示可由被編程的處理器執(zhí)行的指令，該指令用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割。存儲(chǔ)介質(zhì)具有指令，用于確定第一結(jié)節(jié)估計(jì)，將第一結(jié)節(jié)估計(jì)識(shí)別為與可能的胸膜附近的結(jié)節(jié)有關(guān)，以及使第二結(jié)節(jié)估計(jì)的確定偏離于第一結(jié)節(jié)估計(jì)。本發(fā)明由下列權(quán)利要求來(lái)限定，并且這部分中的任何內(nèi)容都不應(yīng)被視為是對(duì)那些權(quán)利要求的限制。本發(fā)明的另外的方面和優(yōu)點(diǎn)在下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例來(lái)論述。部件和圖沒(méi)有必要按照比例繪圖，而是重點(diǎn)應(yīng)放在闡明本發(fā)明的原理上。此外，在圖中，相似的附圖標(biāo)記在不同的視圖中表示相對(duì)應(yīng)的部分。圖1是用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程表；圖2是根據(jù)掃描數(shù)據(jù)改進(jìn)分割的一個(gè)實(shí)施例的圖形實(shí)例；圖3是改進(jìn)的分割的一個(gè)實(shí)施例的圖形實(shí)例；和圖4是用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例可以在計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)中通過(guò)改進(jìn)胸膜附近情況的分割來(lái)提供穩(wěn)健的肺結(jié)節(jié)分割。通過(guò)檢驗(yàn)分割結(jié)果，可以識(shí)別胸膜附近情況。由于周?chē)Y(jié)構(gòu)所造成的不正確的分割可以通過(guò)修改來(lái)避免。針對(duì)胸膜附近情況，通過(guò)局部非目標(biāo)去除和/或回避方法來(lái)提供修改。在一種方法中，檢測(cè)并去除輸入子體積內(nèi)的肺壁區(qū)。例如，使用三維二進(jìn)制形態(tài)開(kāi)放性操作(binarymorphologicalopeningoperation)。通過(guò)使用掃描數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別諸如數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的橢圓體三維結(jié)構(gòu)元素之類(lèi)的結(jié)構(gòu)元素，形態(tài)操作更可能導(dǎo)致不想要的信息的去除。在另一種方法中，擴(kuò)展的均值平移框架包括排斥子(否定的)先驗(yàn)，其趨向遠(yuǎn)離一個(gè)或多個(gè)特定數(shù)據(jù)點(diǎn)的收斂。這種先驗(yàn)約束的均值平移被用于正確地檢測(cè)結(jié)節(jié)中心而不管肋骨的存在。分割精度可以在不去除表示壁和肋骨的數(shù)據(jù)的情況下被改善。在一個(gè)實(shí)施例中，所提議的兩種解決方案被實(shí)現(xiàn)為穩(wěn)健的各向異性的高斯擬合解決方案的擴(kuò)展，但是其它的分割算法也可以被使用。橢圓體結(jié)構(gòu)元素和/或排斥子先驗(yàn)從高斯擬合中獲得。該實(shí)施例可以被用于其它成像模式，例如磁共振成像，超聲波，x射線，正電子放射或其它現(xiàn)在已知的或新進(jìn)研發(fā)的成像模式?？梢允褂脙删S或三維掃描的數(shù)據(jù)。實(shí)施例可以替代地被用于孤立的或非胸膜附近的情況。圖1示出用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割的方法的一個(gè)實(shí)施例。通過(guò)圖4的系統(tǒng)或諸如個(gè)人電腦、網(wǎng)絡(luò)務(wù)器或成像工作站之類(lèi)的不同系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)所述方法。所述方法以所示出的順序或不同的順序執(zhí)行動(dòng)作。另外，可能設(shè)置不同的或更少的動(dòng)作。例如，在有或者沒(méi)有任何其它的動(dòng)作的情況下，動(dòng)作26而不是28被執(zhí)行，或反之亦然。作為另一個(gè)例子，動(dòng)作22、24和30在沒(méi)有動(dòng)作26和/或28的情況下被執(zhí)行。在動(dòng)作22中，確定結(jié)節(jié)估計(jì)。結(jié)節(jié)估計(jì)是可能的結(jié)節(jié)的分割。由處理器自動(dòng)地或半自動(dòng)地執(zhí)行該確定，從而導(dǎo)致處理器確定的分割。該分割是局部的，例如在表示平面或體積的掃描數(shù)據(jù)的子區(qū)域中估計(jì)結(jié)節(jié)。例如，使用33×33×33三維象素的子體積。該區(qū)域大于可能的結(jié)節(jié)，例如在直徑上大于30毫米、50毫米或其它值?？梢允褂镁哂辛⒎?、球形或其它形狀的其它尺寸的區(qū)域，例如球形區(qū)域。掃描數(shù)據(jù)是CT數(shù)據(jù)或另一類(lèi)型的數(shù)據(jù)。通過(guò)處理器或響應(yīng)于用戶輸入來(lái)自動(dòng)地選擇局部區(qū)域。根據(jù)放射科醫(yī)師通過(guò)觀看鑒定(eye-appraisal)的讀取或自動(dòng)結(jié)節(jié)檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)果來(lái)建立標(biāo)記。例如，全局地應(yīng)用一種算法以確定可能與結(jié)節(jié)有關(guān)的區(qū)域。作為另一個(gè)例子，用戶輸入可能與結(jié)節(jié)有關(guān)的點(diǎn)、面積或體積。局部區(qū)域被定中心于用戶輸入位置或所確定的面積或體積上。在替代的實(shí)施例中，執(zhí)行全局分割。在識(shí)別局部區(qū)域之后，對(duì)局部區(qū)域執(zhí)行結(jié)節(jié)分割。局部區(qū)域可能包括孤立的結(jié)節(jié)或在胸膜附近的結(jié)節(jié)。對(duì)局部區(qū)域的掃描數(shù)據(jù)執(zhí)行肺或其它結(jié)節(jié)分割?？梢允褂萌魏维F(xiàn)在已知的或新進(jìn)研發(fā)的分割算法、例如濾波、經(jīng)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、貝葉斯分割或其它基于分類(lèi)器的分割。在一個(gè)實(shí)施例中，利用高斯擬合函數(shù)執(zhí)行分割。高斯函數(shù)、例如二維或三維高斯函數(shù)擬合掃描數(shù)據(jù)。例如，在公開(kāi)號(hào)為2005/0036710、2005/0096525、2005/0135663、2005/0201606或____________(申請(qǐng)系列號(hào)為11/184,590)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中所描述的一個(gè)或多個(gè)分割處理被執(zhí)行，這些專(zhuān)利申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容在此被引入作為參考。一種穩(wěn)健的各向異性的高斯擬合識(shí)別由計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)所表示的結(jié)節(jié)。提供半自動(dòng)的(例如，單擊)三維結(jié)節(jié)分割。單擊分割使用指示目標(biāo)結(jié)節(jié)的大致位置的標(biāo)記xp。三維高斯函數(shù)擬合與該標(biāo)記有關(guān)的掃描數(shù)據(jù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，結(jié)節(jié)的三維邊界用所擬合的高斯的35％、50％或其它置信度的橢圓體來(lái)近似。可以使用除了橢圓體之外的其它結(jié)構(gòu)，例如球體，立方體或不規(guī)則結(jié)構(gòu)。為了計(jì)算的效率，該算法被應(yīng)用于定中心于標(biāo)記xp并且從CT體積數(shù)據(jù)I(x)∶R3→R+、例如12位CT掃描數(shù)據(jù)中提取的子體積V(x)。該算法提供高斯函數(shù)，其最佳地或充分地?cái)M合目標(biāo)結(jié)節(jié)的局部亮度分布。該擬合被表示為I(x)≈αxФ(x；u，∑)|xεS，其中Ф(x；u，∑)＝|2π∑|-1/2exp(-1/2(x-u)t∑-1(x-u))是各向異性的三維高斯函數(shù)，α是正的數(shù)量系數(shù)，S是形成目標(biāo)的吸引盆地(basin)的局部鄰域，u是指示所估計(jì)的結(jié)節(jié)中心的所擬合的高斯均值，以及∑是指示結(jié)節(jié)的各向異性擴(kuò)展的所擬合的高斯協(xié)方差矩陣。u是使用擬合函數(shù)的局部最大值(例如梯度)的收斂?？梢圆挥?jì)算α和S。替代地，該算法通過(guò)考慮輸入子體積的高斯尺度空間來(lái)執(zhí)行多尺度分析。高斯尺度空間L(x；h)是具有初始化L(x；0)＝I(x)的擴(kuò)散方程∂HL=12▿2L]]>的解。這種尺度空間是由I(x)與具有帶寬矩陣H的高斯核KH(x)的卷積來(lái)定義的L(x；h)＝I(x)*KH(x；H＝h1)。所述算法考慮在一組密集采樣的離散分析尺度{hk|k＝1…K}上構(gòu)造的高斯尺度空間。在每一個(gè)分析尺度上，在每一個(gè)尺度空間圖像中執(zhí)行固定尺度穩(wěn)健分析以用于擬合各向異性的高斯函數(shù)。針對(duì)每一平滑尺度或級(jí)別(即，帶寬)確定所述均值、即u和協(xié)方差、即∑。固定尺度分析利用尺度空間均值平移執(zhí)行穩(wěn)健的高斯擬合，在高斯尺度空間中定義的收斂的加權(quán)的均值平移被表示為m(x;Hk)=∫x'KH(x-x';Hk)I(x')dx'∫KH(x-x';Hk)I(x')dx'-x=hk▿L(x;hk)L(x;hk)---(1)]]>作為結(jié)節(jié)中心的高斯均值u通過(guò)在標(biāo)記xp周?chē)蓸拥拇蠖鄶?shù)初始種子的收斂來(lái)估計(jì)。在所估計(jì)的均值u周?chē)鷮?duì)一組新的種子進(jìn)行采樣。然后從每一個(gè)種子執(zhí)行均值平移過(guò)程。高斯協(xié)方差通過(guò)具有未知的∑的、用僅僅沿著收斂軌跡的均值平移矢量構(gòu)造的線性系統(tǒng)的受約束的最小二乘解來(lái)估計(jì)。所述線性系統(tǒng)可以用響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化的尺度空間海賽(Hessian)來(lái)構(gòu)造。給定一組所估計(jì)的高斯，在尺度上的最穩(wěn)定的估計(jì)決定最終的結(jié)果。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)由高斯提供的所估計(jì)的分割和掃描數(shù)據(jù)之間的誤差進(jìn)行計(jì)算。在其它實(shí)施例中，諸如在誤差可能是大的或不穩(wěn)定的情況下，對(duì)該組所估計(jì)的高斯進(jìn)行檢查以便根據(jù)變化的帶寬識(shí)別最穩(wěn)定的估計(jì)。給定一組以分析尺度{(uk，∑k)}所估計(jì)的高斯，通過(guò)尤其利用基于發(fā)散的穩(wěn)定性檢驗(yàn)查找最穩(wěn)定的估計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)多尺度分析，但是可以使用其它的檢驗(yàn)。一種示例算法采用以每一個(gè)分析尺度計(jì)算的三個(gè)鄰近高斯的JensenShannon發(fā)散(JSD)。假定標(biāo)準(zhǔn)形式的分布，JSD用下列簡(jiǎn)單形式來(lái)表示JSD(k)=12log|13Σi=k-1k+1Σi|3Πi=k-1k=1|Σi|+12Σi=k-1k+1(ui-u)t(Σi=k-1k+1)-1(ui-u)---(2)]]>其中u=12Σk-1k+1ui.]]>在尺度hk上JSD分布的最小化導(dǎo)致在尺度上最穩(wěn)定的(most-stable-over-scales)估計(jì)(u*，∑*)。穩(wěn)健性應(yīng)歸于這個(gè)算法的兩方面。第一，固定尺度高斯擬合解決方案使用尺度空間均值平移收斂分析執(zhí)行具有異常值去除的穩(wěn)健的模型擬合。針對(duì)每一個(gè)h，根據(jù)等式1確定u，其中異常值是沒(méi)有作為結(jié)節(jié)的一部分被估計(jì)的信息。具有異常值去除的m向峰值的收斂更可能減少其它結(jié)構(gòu)的影響。這幫助緩和并列鄰近結(jié)構(gòu)、諸如肋骨、胸壁或脈管的問(wèn)題。第二，基于穩(wěn)定性的尺度選擇的使用使甚至沒(méi)有較好地遵循高斯假定的亮度分布的擬合處理穩(wěn)健。這便于隨意選擇用于分割臨床上重要的但是技術(shù)上復(fù)雜的毛玻璃類(lèi)型或其它類(lèi)型結(jié)節(jié)的解決方案。盡管穩(wěn)健，但某些胸膜附近的或其它的情況可能導(dǎo)致不精確的分割。穩(wěn)健的高斯擬合解決方案或其它的分割估計(jì)可以被進(jìn)一步地?cái)U(kuò)展，以便不僅僅處理孤立的情況而且也處理胸膜附近的情況。穩(wěn)健的高斯擬合或其它分割估計(jì)被執(zhí)行，并且在動(dòng)作22中結(jié)果被檢驗(yàn)，諸如使用擬合良好性檢驗(yàn)。處理器根據(jù)掃描數(shù)據(jù)自動(dòng)或半自動(dòng)地檢驗(yàn)結(jié)節(jié)估計(jì)。所述檢驗(yàn)將結(jié)節(jié)估計(jì)識(shí)別為與可能的胸膜附近的結(jié)節(jié)有關(guān)，諸如該檢驗(yàn)識(shí)別可能的附著到壁上的結(jié)節(jié)。將計(jì)算機(jī)斷層掃描或其它掃描數(shù)據(jù)與肺或其它的結(jié)節(jié)分割相比較。例如，對(duì)處理器確定的分割和掃描數(shù)據(jù)之間的誤差進(jìn)行分析。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)數(shù)據(jù)和模型之間的卡方誤差進(jìn)行計(jì)算，但是其它的誤差計(jì)算也可以被使用。在另一個(gè)實(shí)施例中，線性直流偏離(bias)被估算。可以使用其它啟發(fā)式的檢驗(yàn)，諸如使用經(jīng)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或其它的分類(lèi)器?？梢允褂脵z驗(yàn)的組合，諸如卡方誤差分析與線性直流偏離檢驗(yàn)相結(jié)合。可以設(shè)置分割未通過(guò)檢驗(yàn)或通過(guò)檢驗(yàn)的任何閾值或其它確定，諸如基于訓(xùn)練或具有已知真值的數(shù)據(jù)組的誤差閾值或啟發(fā)式的結(jié)果。當(dāng)在動(dòng)作22中初始擬合結(jié)果沒(méi)能通過(guò)檢驗(yàn)時(shí)，執(zhí)行進(jìn)一步的處理以提供可能更精確的分割或結(jié)節(jié)估計(jì)?？梢允褂靡粋€(gè)或多個(gè)不同的進(jìn)一步的處理，包括任何現(xiàn)在已知的或新近研發(fā)的處理。一般對(duì)于穩(wěn)健的高斯分割來(lái)說(shuō)，通過(guò)與線性直流偏離擬合良好性檢驗(yàn)結(jié)合的卡方誤差分析所檢測(cè)的最粗的分割的失敗可能是由于胸膜附近情況。針對(duì)這種失敗的初始的擬合高斯可能趨向近似于壁和肋骨結(jié)構(gòu)。采用初始的擬合高斯作為處理輸入的分割解決方案可以利用這些觀察。在一個(gè)實(shí)施例中，在動(dòng)作24中處理器利用進(jìn)一步的處理執(zhí)行修改。掃描數(shù)據(jù)、結(jié)節(jié)估計(jì)處理、用于估計(jì)處理的參數(shù)、它們的組合或其它修改被執(zhí)行。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)基于初始分割的形態(tài)函數(shù)來(lái)修改掃描數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，隨后的分割估計(jì)被加權(quán)遠(yuǎn)離初始分割。由于檢驗(yàn)失敗，初始分割被認(rèn)為不精確。這個(gè)失敗可以被用來(lái)影響以后的分割以識(shí)別結(jié)節(jié)而不是其它結(jié)構(gòu)。其它是或者不是初始分割的函數(shù)的實(shí)施例可以被使用。在用于在動(dòng)作24中修改掃描數(shù)據(jù)的實(shí)施例中，在動(dòng)作26中與不想要的結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的掃描數(shù)據(jù)被選擇，或者與不想要的結(jié)構(gòu)有關(guān)的掃描數(shù)據(jù)被去除。例如，通過(guò)三維形態(tài)開(kāi)放執(zhí)行壁去除。選擇或者去除是形態(tài)函數(shù)的功能。形態(tài)函數(shù)響應(yīng)于掃描數(shù)據(jù)，諸如是可能表示不想要的結(jié)構(gòu)的初始分割的函數(shù)。任何形態(tài)函數(shù)可以被使用，諸如根據(jù)掃描數(shù)據(jù)或者根據(jù)響應(yīng)于初始擬合的橢圓體確定濾波器形狀。胸膜附近失敗情況的輸入子體積可能包含肺壁區(qū)。這種壁區(qū)通常表現(xiàn)為大的具有比周?chē)诬浗M織高的CT值的連通區(qū)域。胸膜附近的結(jié)節(jié)可能表現(xiàn)為部分嵌入到壁中的結(jié)節(jié)結(jié)構(gòu)。使用形態(tài)操作從子體積中去除壁區(qū)。然后對(duì)去除壁的掃描數(shù)據(jù)執(zhí)行穩(wěn)健的高斯擬合或者其它分割，從而導(dǎo)致目標(biāo)結(jié)節(jié)的改進(jìn)的分割。圖2用圖形表示一種用于根據(jù)形態(tài)函數(shù)選擇或者去除掃描數(shù)據(jù)的可能算法。輸入包括子體積V(x)、標(biāo)記xp和使擬合良好性檢驗(yàn)失敗的擬合高斯(u*，∑*)。以34表示的圖像以二維橫截面示出子體積，其中較亮區(qū)域表示嵌入在壁上的結(jié)節(jié)。與不想要的結(jié)構(gòu)、諸如壁區(qū)有關(guān)的掃描數(shù)據(jù)被從V(x)中去除，從而導(dǎo)致在用37標(biāo)記的圖像上所表示的Vr(x)。如針對(duì)以35表示的圖像所示，掃描數(shù)據(jù)被二進(jìn)制化或者被轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制表示。閾值、諸如用于具有0到4,095的動(dòng)態(tài)范圍的掃描數(shù)據(jù)的值500被應(yīng)用于掃描數(shù)據(jù)。該閾值是亮度閾值?？梢允褂闷渌撝怠Ｐ螒B(tài)函數(shù)至少部分地基于初始結(jié)節(jié)估計(jì)、球體、橢圓體、它們的組合或其它形狀來(lái)計(jì)算。例如，如果平均直徑大于閾值，則根據(jù)初始結(jié)節(jié)估計(jì)來(lái)初始化三維結(jié)構(gòu)元素，并且如果平均直徑小于閾值，則根據(jù)預(yù)定結(jié)構(gòu)來(lái)初始化三維結(jié)構(gòu)元素。對(duì)由初始分割協(xié)方差∑*所定義的橢圓體的平均直徑dave進(jìn)行計(jì)算。如果平均直徑大于閾值，則形態(tài)函數(shù)是由初始分割∑*定義的三維結(jié)構(gòu)E，E＝∑*。任何閾值都可以被使用，諸如16.6個(gè)三維象素或特定的尺寸。否則，三維結(jié)構(gòu)E被設(shè)置為具有固定半徑、諸如14個(gè)三維象素或者特定的尺寸的三維球體?？梢允褂闷渌拈撝怠霃?、形狀或者尺寸?？梢允褂枚S處理。針對(duì)每一個(gè)子體積或可能不想要的結(jié)構(gòu)，估計(jì)這個(gè)數(shù)據(jù)相關(guān)的橢圓體結(jié)構(gòu)元素。結(jié)構(gòu)元素具有相同的或者不同的尺寸。結(jié)構(gòu)E表示濾波器形狀。利用數(shù)據(jù)導(dǎo)出的濾波器形狀的濾波允許單或者多通道平滑和/或銳化以選擇或去除掃描數(shù)據(jù)。根據(jù)濾波器形狀對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波。該濾波根據(jù)形態(tài)函數(shù)執(zhí)行形態(tài)開(kāi)放。例如，根據(jù)三維結(jié)構(gòu)元素E執(zhí)行三維二進(jìn)制形態(tài)開(kāi)放，從而導(dǎo)致僅僅保留大的壁區(qū)的平滑的體積Bs(x)＝[Bo(x)E]E。以36表示的圖像顯示根據(jù)結(jié)構(gòu)元素對(duì)二進(jìn)制掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波的結(jié)果。根據(jù)以36表示的三維二進(jìn)制形態(tài)開(kāi)放的輸出對(duì)以34表示的初始子體積的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行掩蔽。該掩蔽選擇感興趣的數(shù)據(jù)或者去除不想要的數(shù)據(jù)。例如，通過(guò)用Bs(x)的非來(lái)掩蔽V(x)來(lái)執(zhí)行壁去除Vr(x)＝V(x)xNOT[Bs(x)]。在動(dòng)作30中，對(duì)修改后的掃描數(shù)據(jù)執(zhí)行分割，諸如對(duì)具有xp的Vr(x)執(zhí)行穩(wěn)健的高斯擬合算法。該分割可以提供改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割(uwr，∑wr)。在圖1的動(dòng)作28中的替代的或附加的實(shí)施例中，使分割估計(jì)偏離于失敗的分割或結(jié)節(jié)估計(jì)。對(duì)于胸膜附近情況來(lái)說(shuō)，偏離可以如在美國(guó)專(zhuān)利No.(序列號(hào)______，2006年3月9日提交(代理人參考號(hào)2005P05271US))中所公開(kāi)的那樣被執(zhí)行，該專(zhuān)利的公開(kāi)內(nèi)容在此被引入作為參考。隨后的分割的收斂受影響或被推離錯(cuò)誤的結(jié)果。例如，由初始分割輸出的橢圓體影響以后的分割。對(duì)于胸膜附近的結(jié)節(jié)來(lái)說(shuō)，使結(jié)節(jié)估計(jì)的確定偏離由計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)表示的壁或肋骨結(jié)構(gòu)并且與可能的胸膜附近的結(jié)節(jié)相鄰。初始結(jié)節(jié)估計(jì)被假定為與壁或肋骨結(jié)構(gòu)有關(guān)。在沒(méi)有明確地去除表示壁和/或肋骨的數(shù)據(jù)的情況下，對(duì)隨后的結(jié)節(jié)中心進(jìn)行檢測(cè)。在基于高斯擬合的分割中，高斯排斥先驗(yàn)(repellingprior)約束均值平移。先驗(yàn)約束的均值平移把空間先驗(yàn)信息結(jié)合到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的均值平移分析中。否定的先驗(yàn)被分配給至少一個(gè)與初始結(jié)節(jié)估計(jì)或分割有關(guān)的位置的掃描數(shù)據(jù)。對(duì)子體積V(x)執(zhí)行先前的穩(wěn)健的高斯擬合，從而導(dǎo)致結(jié)節(jié)中心和擴(kuò)展估計(jì)(u*，∑*)。這個(gè)擬合高斯被解釋為指示x是所估計(jì)的中心的似然性的正態(tài)概率分布Q(x)，其被表示為Q(x)＝N(x；u*，∑*)＝|2π∑*exp(-(x-u*)t∑*-1(x-u*))(3)當(dāng)x＝u*時(shí)Q(x)具有最高值。擬合良好性檢驗(yàn)失敗表示所估計(jì)的位置u*不在目標(biāo)結(jié)節(jié)的中心處并且所估計(jì)的擴(kuò)展∑*大略地表示(肋骨/壁)結(jié)構(gòu)的范圍，所述結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤地吸引了均值平移收斂遠(yuǎn)離實(shí)際的結(jié)節(jié)中心。結(jié)節(jié)中心可以利用受約束的均值平移來(lái)重新估計(jì)，通過(guò)對(duì)Q(x)的認(rèn)識(shí)使該均值平移的收斂偏離，以便將所述收斂推離失敗的估計(jì)u*。為結(jié)合這種排斥(否定的)先驗(yàn)，等式3被轉(zhuǎn)換并且在隨后的分割或結(jié)節(jié)估計(jì)中被用作參數(shù)修改。掃描數(shù)據(jù)I(x)被再取樣或與權(quán)重相關(guān)聯(lián)以表示一些數(shù)據(jù)點(diǎn)比其它數(shù)據(jù)點(diǎn)更合適的觀念。先驗(yàn)導(dǎo)出的正的權(quán)重由Q(x)的非來(lái)定義，被表示為wQ(x)＝1-|2π∑*|1/2Q(x)(4)結(jié)合否定的先驗(yàn)導(dǎo)致下列再取樣的用離散化的數(shù)據(jù)空間表示的尺度空間L~(x;h)=Σi=1NwQ(xi)I(xi)Kb(x-xi)---(5)]]>收斂于中的模式的均值平移mr(x；h，Q)是受否定的先驗(yàn)約束的尺度空間均值平移。受否定的先驗(yàn)約束的尺度空間均值平移由下式定義mr(x;h,Q)=ΣixiKh(x-xi)I(xi)wQ(xi)ΣiKh(x-xi)I(xi)wQ(xi)-x---(6)]]>收斂特性被保持，因?yàn)閣Q(xi)≥0xi。利用否定的先驗(yàn)，再次執(zhí)行分割。例如，根據(jù)與初始結(jié)節(jié)估計(jì)相關(guān)的偏差將高斯函數(shù)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)。在動(dòng)作30中，通過(guò)在穩(wěn)健的擬合算法中用先驗(yàn)約束的均值平移替換初始尺度空間均值平移(用等式6替換等式1)來(lái)構(gòu)造新的高斯擬合方案。給定使擬合良好性檢驗(yàn)失敗的初始高斯(u*，∑*)，對(duì)原始數(shù)據(jù)V(x)執(zhí)行這個(gè)具有mr(x；h，Q)的新的解決方案，從而導(dǎo)致具(ums，∑ms)的改進(jìn)的分割。動(dòng)作26和28可以獨(dú)立地或一起被使用。來(lái)自于動(dòng)作26和28兩者的結(jié)果可以被合并、諸如被平均或最佳地?cái)M合所確定的結(jié)果。動(dòng)作26的處理可被用于引導(dǎo)或改進(jìn)動(dòng)作28的處理或反之亦然。替代地，在不執(zhí)行動(dòng)作28的情況下，動(dòng)作26被執(zhí)行，或在不執(zhí)行動(dòng)作26的情況下動(dòng)作28被執(zhí)行。在動(dòng)作30中，根據(jù)修改后的掃描數(shù)據(jù)、修改后的參數(shù)、修改后的結(jié)節(jié)估計(jì)或它們的組合來(lái)確定另一處理器確定的分割或結(jié)節(jié)估計(jì)。相同的或不同的分割被執(zhí)行，諸如根據(jù)三維高斯擬合函數(shù)來(lái)進(jìn)行確定。根據(jù)否定的先驗(yàn)或具有去除的或選擇的信息的掃描數(shù)據(jù)確定隨后的分割。針對(duì)去除的或選擇的數(shù)據(jù)，根據(jù)濾波后的掃描數(shù)據(jù)來(lái)分割結(jié)節(jié)，該濾波后的掃描數(shù)據(jù)被掩蔽以識(shí)別更可能與結(jié)節(jié)有關(guān)的數(shù)據(jù)。針對(duì)有偏差的數(shù)據(jù)，根據(jù)具有受先驗(yàn)分割影響的均值平移的掃描數(shù)據(jù)來(lái)分割結(jié)節(jié)。修改可以允許具有計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)的胸膜附近結(jié)節(jié)的較好的肺結(jié)節(jié)分割。圖3示出一些說(shuō)明性的例子。最左邊的圖像包括中心41在與大的結(jié)節(jié)鄰接的不想要的結(jié)構(gòu)上的橢圓的分割42。中心圖像舉例說(shuō)明在去除與所述結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的掃描數(shù)據(jù)之后隨后的分割43。最右邊的圖像舉例說(shuō)明在結(jié)合否定的先驗(yàn)之后隨后的分割44。該處理被執(zhí)行一次，但是可以諸如在結(jié)節(jié)可能鄰接多個(gè)擾亂項(xiàng)(distractor)的情況下被反復(fù)地執(zhí)行。對(duì)修改的不同的進(jìn)一步的處理可以較好地在不同的情況中執(zhí)行。針對(duì)每一個(gè)標(biāo)記、可能的結(jié)節(jié)或子體積(即，局部區(qū)域)，該處理被獨(dú)立地應(yīng)用?；谛螒B(tài)開(kāi)放和受先驗(yàn)約束的均值平移的、從穩(wěn)健的高斯擬合方法延伸出來(lái)的解決方案可以有效地分割胸膜附近情況。當(dāng)結(jié)節(jié)附著于非壁結(jié)構(gòu)或受非壁結(jié)構(gòu)影響或者非常大的結(jié)節(jié)附著于肺壁的薄的部分時(shí)，否定的先驗(yàn)的使用可以比形態(tài)開(kāi)放更好地起作用。形態(tài)開(kāi)放可以在其它情況中、例如針對(duì)小的胸膜附近的情況更好地執(zhí)行。圖1的方法可以對(duì)具體的情況進(jìn)行檢驗(yàn)并且選擇適當(dāng)?shù)倪M(jìn)一步的處理。替代地，無(wú)論使該檢驗(yàn)失敗的原因是什么，執(zhí)行相同的進(jìn)一步的處理。分割可以幫助診斷。例如，正確的分割可以提供結(jié)節(jié)的更精確的體積測(cè)量。結(jié)節(jié)體積、形狀或變化可以在臨床上有助于診斷。對(duì)于上述討論的高斯擬合方法，使用橢圓體邊界近似。然而，通過(guò)結(jié)合利用高斯先驗(yàn)的非參數(shù)分割，分割質(zhì)量的進(jìn)一步的改進(jìn)也許是可能的，其中該高斯先驗(yàn)是通過(guò)使用在公開(kāi)號(hào)為2005/0201606的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中所建議的方法導(dǎo)出的，所述專(zhuān)利申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容在此被引入作為參考。結(jié)節(jié)通過(guò)高斯函數(shù)來(lái)近似。為了獲得更精細(xì)級(jí)別的分割，利用被用作先驗(yàn)的高斯擬合執(zhí)行不同的分割?？梢允褂闷渌薷幕虿町?。在一個(gè)實(shí)施例中，圖1的方法包括其它的檢驗(yàn)或動(dòng)作。例如，多層或分級(jí)方法被應(yīng)用?？梢允褂貌煌叽绲母咚埂＠?，兩個(gè)不同的子體積和相關(guān)聯(lián)的分割被執(zhí)行(例如，33×33×33和66×66×66)。大的子體積可以諸如通過(guò)平滑和下采樣被縮小，以應(yīng)用與較小的子體積相同的參數(shù)。較小的子體積首先被使用。如果分割較小的體積失敗，則較大的子體積被用于對(duì)較大的結(jié)節(jié)進(jìn)行檢驗(yàn)。例如，如果∑*大于閾值，可以將較小的分割確定為失敗，并且應(yīng)用較大的分割。圖4示出用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割的系統(tǒng)50的一個(gè)實(shí)施例。系統(tǒng)50是工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)診斷成像系統(tǒng)或其它現(xiàn)在已知的或新近研發(fā)的處理系統(tǒng)。例如，本地或遠(yuǎn)程工作站接收用于計(jì)算機(jī)輔助診斷的圖像。系統(tǒng)50執(zhí)行圖1的方法或不同的方法。系統(tǒng)50包括處理器52、存儲(chǔ)器54、顯示器56和用戶輸入裝置(userinput)58?？梢栽O(shè)置其它的、不同的或更少的部件。例如，系統(tǒng)50不包括用戶輸入裝置58和/或顯示器56。作為另一個(gè)例子，系統(tǒng)50包括傳感器，諸如計(jì)算機(jī)斷層掃描圖像成形設(shè)備。部件被顯示彼此相鄰，諸如在相同的房間中，在相同的大車(chē)上，或在相同的房屋中。在其它實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)部件是遠(yuǎn)程的，諸如存儲(chǔ)器54是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)或顯示器56是在聯(lián)網(wǎng)的或無(wú)線的裝置上。用戶輸入裝置58是鍵盤(pán)、按鈕、滑動(dòng)器、鼠標(biāo)、觸摸墊，觸摸屏、軌跡球、撥號(hào)盤(pán)或其它現(xiàn)在已知的或新近研發(fā)的輸入裝置。用戶輸入裝置58是由處理器52生成的或控制的用戶界面的一部分。用戶與計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)50交互以基于分割識(shí)別結(jié)節(jié)或計(jì)算數(shù)量。例如，用戶輸入裝置58接收用戶輸入結(jié)節(jié)標(biāo)記位置。處理器52是一個(gè)或多個(gè)通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、特定用途集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字電路、模擬電路、它們的組合、或其它現(xiàn)在已知的或新近研發(fā)的用于處理醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的裝置。處理器52執(zhí)行軟件程序、諸如手動(dòng)生成的或編程的代碼或諸如經(jīng)訓(xùn)練的分類(lèi)或模型系統(tǒng)。軟件識(shí)別結(jié)節(jié)邊界。替代地，硬件或固件執(zhí)行識(shí)別。處理器52從存儲(chǔ)器54中獲取掃描數(shù)據(jù)、操作指令和/或其它信息。處理器52可操作用于根據(jù)掃描數(shù)據(jù)檢驗(yàn)結(jié)節(jié)分割。掃描數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)，但是可以使用其它類(lèi)型的數(shù)據(jù)。掃描數(shù)據(jù)表示結(jié)節(jié)、諸如瘤或其它結(jié)構(gòu)。一個(gè)例子是肺計(jì)算機(jī)斷層掃描中的胸膜附近的結(jié)節(jié)。為了檢驗(yàn)，將結(jié)節(jié)分割與計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)相比較。可以使用任何檢驗(yàn)，諸如擬合誤差或啟發(fā)式的檢驗(yàn)。處理器52可操作用于在先前的分割使所述檢驗(yàn)失敗的情況下修改掃描數(shù)據(jù)/參數(shù)或掃描數(shù)據(jù)和參數(shù)。例如，處理器52根據(jù)形態(tài)函數(shù)選擇掃描數(shù)據(jù)。作為另一個(gè)例子，處理器52使隨后的分割的確定偏離于先前的處理器確定的分割，諸如偏離于壁或肋骨分割。修改可以是被用于結(jié)節(jié)估計(jì)的掃描數(shù)據(jù)的函數(shù)，例如將先前的所估計(jì)的結(jié)節(jié)用于修改。處理器52可操作用于確定先前的和/或隨后的分割。三維高斯擬合被執(zhí)行，但是可以使用其它分割算法。在一個(gè)例子中，處理器52在其它掃描數(shù)據(jù)被去除的情況下根據(jù)所選擇的掃描數(shù)據(jù)來(lái)確定隨后的分割。在另一個(gè)例子中，處理器52根據(jù)所修改的參數(shù)或分割處理來(lái)確定隨后的分割，例如與使用否定的先驗(yàn)有關(guān)。存儲(chǔ)器54是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括各種類(lèi)型的易失性和非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，包括但不局限于隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、可編程只讀存儲(chǔ)器、電可編程只讀存儲(chǔ)器、電可擦除只讀存儲(chǔ)器、閃速存儲(chǔ)器、磁帶或磁盤(pán)、光學(xué)介質(zhì)等等。存儲(chǔ)器54存儲(chǔ)用于由處理器52處理的或在由處理器52處理期間的掃描數(shù)據(jù)。掃描數(shù)據(jù)被輸入到處理器52或存儲(chǔ)器54中。在一個(gè)實(shí)施例中，掃描數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)。在其它實(shí)施例中，掃描數(shù)據(jù)是在轉(zhuǎn)換為圖像格式之前的數(shù)據(jù)、諸如傳感器數(shù)據(jù)或所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器54是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)在其中的可由被編程的處理器52執(zhí)行的指令。處理器52至少部分地用指令來(lái)實(shí)現(xiàn)此處討論的自動(dòng)或半自動(dòng)的操作。指令使處理器52實(shí)現(xiàn)此處所述的任何、所有或某些功能或動(dòng)作。功能、動(dòng)作或任務(wù)獨(dú)立于特殊類(lèi)型的指令集、存儲(chǔ)介質(zhì)、處理器或處理策略并且可以由軟件、硬件、集成電路、薄膜設(shè)備(film-ware)、微代碼等等以單獨(dú)或組合地起作用的方式執(zhí)行。同樣地，處理策略可以包括多重處理、多重任務(wù)、并行處理等等。在一個(gè)實(shí)施例中，指令被存儲(chǔ)在用于由醫(yī)學(xué)診斷成像系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)或與成像系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的工作站來(lái)讀取的可移動(dòng)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器上。成像系統(tǒng)或工作站上傳指令。在另一個(gè)實(shí)施例中，指令被存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程位置上，用于通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或經(jīng)由電話通信傳輸?shù)匠上裣到y(tǒng)或工作站。在其它實(shí)施例中，指令被存儲(chǔ)在硬盤(pán)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ)器、緩沖器、可移動(dòng)介質(zhì)或其它裝置上的系統(tǒng)內(nèi)。顯示器56是監(jiān)視器、CRT、LCD、等離子體、平面屏幕、觸摸屏、投影儀、打印機(jī)、或其它現(xiàn)在已知的或新近研發(fā)的顯示設(shè)備。顯示器56輸出分割的指示。例如，顯示器56輸出根據(jù)具有重疊邊界的掃描數(shù)據(jù)基于分割所生成的圖像。作為另一個(gè)例子，顯示器56輸出基于分割的值、諸如體積。其它輸出可以被提供。雖然已經(jīng)在上面參考各種實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是許多改變和修改可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下被作出。因此意味著上述詳細(xì)說(shuō)明應(yīng)被認(rèn)為是例證性的而不是限制性的，并且應(yīng)該理解的是，下列包括所有等價(jià)物的權(quán)利要求旨在限定本發(fā)明的精神和范圍。權(quán)利要求1.一種用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割的方法，所述方法包括利用處理器根據(jù)計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)來(lái)檢驗(yàn)處理器確定的第一分割；在處理器確定的第一分割使檢驗(yàn)失敗的情況下，利用該處理器修改掃描數(shù)據(jù)、參數(shù)或掃描數(shù)據(jù)和參數(shù)；以及根據(jù)修改后的掃描數(shù)據(jù)、參數(shù)或修改后的掃描數(shù)據(jù)和參數(shù)確定處理器確定的第二分割。2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)掃描數(shù)據(jù)將處理器確定的第一分割確定為肺結(jié)節(jié)分割，所述掃描數(shù)據(jù)包括計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)；其中檢驗(yàn)包括根據(jù)計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)來(lái)檢驗(yàn)肺結(jié)節(jié)分割。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中確定處理器確定的第一分割包括根據(jù)結(jié)節(jié)標(biāo)記位置和三維高斯函數(shù)進(jìn)行擬合。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中確定包括根據(jù)三維高斯函數(shù)進(jìn)行擬合。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中檢驗(yàn)包括對(duì)胸膜附近的結(jié)節(jié)進(jìn)行檢驗(yàn)。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中檢驗(yàn)包括分析處理器確定的第一分割和掃描數(shù)據(jù)之間的誤差；執(zhí)行線性直流偏離；啟發(fā)式地檢驗(yàn)；或它們的組合。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中修改包括根據(jù)形態(tài)函數(shù)去除掃描數(shù)據(jù)，并且其中確定處理器確定的第二分割包括在沒(méi)有所去除的掃描數(shù)據(jù)的情況下根據(jù)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行確定。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中去除包括至少部分地基于處理器確定的第一分割、球體、或它們的組合來(lái)確定形態(tài)函數(shù)；根據(jù)該形態(tài)函數(shù)執(zhí)行形態(tài)開(kāi)放；和根據(jù)形態(tài)開(kāi)放的輸出對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行掩蔽。9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中修改包括使處理器確定的第二分割的確定偏離于處理器確定的第一分割。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中偏離包括將否定的先驗(yàn)分配給與處理器確定的第一分割有關(guān)的掃描數(shù)據(jù)，并且其中確定處理器確定的第二分割包括根據(jù)否定的先驗(yàn)進(jìn)行確定。11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述掃描數(shù)據(jù)包括胸膜附近的結(jié)節(jié)，并且其中偏離包括偏離于壁或肋骨。12.一種用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括處理器，可操作用于根據(jù)掃描數(shù)據(jù)檢驗(yàn)第一分割，可操作用于在第一分割使檢驗(yàn)失敗的情況下修改掃描數(shù)據(jù)、參數(shù)或掃描數(shù)據(jù)和參數(shù)，并且可操作用于根據(jù)修改后的掃描數(shù)據(jù)、參數(shù)或掃描數(shù)據(jù)和參數(shù)確定第二分割；以及顯示器，可操作用于輸出第二分割的指示。13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述處理器可操作用于根據(jù)掃描數(shù)據(jù)將第一分割確定為結(jié)節(jié)分割，所述掃描數(shù)據(jù)包括計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)，并且其中可操作用于檢驗(yàn)包括可操作用于根據(jù)計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)來(lái)檢驗(yàn)結(jié)節(jié)分割。14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用戶輸入裝置，可操作用于接收結(jié)節(jié)標(biāo)記位置；其中所述處理器可操作用于根據(jù)三維高斯擬合確定第一和第二分割。15.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中處理器可操作用于修改包括可操作用于根據(jù)形態(tài)函數(shù)選擇掃描數(shù)據(jù)，并且其中處理器可操作用于確定第二分割包括可操作用于根據(jù)所選擇的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行確定。16.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中掃描數(shù)據(jù)包括胸膜附近的結(jié)節(jié)并且其中處理器可操作用于修改包括可操作用于使第二分割的確定偏離于處理器確定的第一分割，該偏離遠(yuǎn)離壁或肋骨。17.在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)在其中的表示可由被編程的處理器執(zhí)行的指令的數(shù)據(jù)，所述指令用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割，所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括指令，用于根據(jù)掃描數(shù)據(jù)檢驗(yàn)第一結(jié)節(jié)估計(jì)；如果第一結(jié)節(jié)估計(jì)使檢驗(yàn)失敗，則修改掃描數(shù)據(jù)、結(jié)節(jié)估計(jì)或掃描數(shù)據(jù)和結(jié)節(jié)估計(jì)兩者；以及根據(jù)修改后的掃描數(shù)據(jù)、修改后的結(jié)節(jié)估計(jì)或修改后的掃描數(shù)據(jù)和修改后的結(jié)節(jié)估計(jì)確定第二結(jié)節(jié)估計(jì)。18.如權(quán)利要求17所述的指令，進(jìn)一步包括將第一結(jié)節(jié)估計(jì)確定為胸膜附近的結(jié)節(jié)的肺結(jié)節(jié)分割，肺結(jié)節(jié)分割根據(jù)結(jié)節(jié)標(biāo)記位置、高斯擬合函數(shù)和掃描數(shù)據(jù)來(lái)確定，所述掃描數(shù)據(jù)包括計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)；其中檢驗(yàn)包括根據(jù)計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)檢驗(yàn)肺結(jié)節(jié)分割；和其中確定第二結(jié)節(jié)估計(jì)包括根據(jù)高斯擬合函數(shù)來(lái)確定。19.如權(quán)利要求17所述的指令，其中修改包括根據(jù)響應(yīng)于掃描數(shù)據(jù)的形態(tài)函數(shù)選擇掃描數(shù)據(jù)，并且其中確定第二結(jié)節(jié)估計(jì)包括根據(jù)所選擇的掃描數(shù)據(jù)來(lái)確定。20.如權(quán)利要求17所述的指令，其中修改包括使第二結(jié)節(jié)估計(jì)的確定偏離于胸膜附近的結(jié)節(jié)的第一結(jié)節(jié)估計(jì)。21.在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)在其中的表示可由被編程的處理器執(zhí)行的指令的數(shù)據(jù)，該指令用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割，所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括指令，用于根據(jù)掃描數(shù)據(jù)確定濾波器形狀；根據(jù)濾波器形狀對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波；和根據(jù)濾波后的掃描數(shù)據(jù)分割第一結(jié)節(jié)。22.如權(quán)利要求21所述的指令，其中確定濾波器形狀包括使高斯函數(shù)擬合掃描數(shù)據(jù)，并且根據(jù)響應(yīng)于擬合的橢圓體確定濾波器形狀。23.如權(quán)利要求21所述的指令，進(jìn)一步包括根據(jù)擬合掃描數(shù)據(jù)的高斯函數(shù)確定第二結(jié)節(jié)分割；根據(jù)掃描數(shù)據(jù)檢驗(yàn)第二結(jié)節(jié)分割；和如果第二結(jié)節(jié)分割使檢驗(yàn)失敗，則執(zhí)行確定濾波器形狀、濾波和分割，所述確定濾波器形狀和濾波包括去除一些掃描數(shù)據(jù)，并且所述分割包括在沒(méi)有所去除的掃描數(shù)據(jù)的情況下根據(jù)擬合掃描數(shù)據(jù)的另一個(gè)高斯函數(shù)確定第一結(jié)節(jié)分割。24.如權(quán)利要求21所述的指令，其中第一結(jié)節(jié)包括胸膜附近的結(jié)節(jié)的肺結(jié)節(jié)分割，掃描數(shù)據(jù)包括計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)。25.如權(quán)利要求21所述的指令，其中確定濾波器形狀包括根據(jù)第一閾值使掃描數(shù)據(jù)二進(jìn)制化，確定初始結(jié)節(jié)估計(jì)的平均直徑，如果平均直徑大于第二閾值，則根據(jù)初始結(jié)節(jié)估計(jì)來(lái)初始化三維結(jié)構(gòu)元素，并且如果平均直徑小于第二閾值，則根據(jù)預(yù)定結(jié)構(gòu)來(lái)初始化三維結(jié)構(gòu)元素，濾波器形狀包括三維結(jié)構(gòu)元素；其中濾波包括根據(jù)三維結(jié)構(gòu)元素執(zhí)行三維二進(jìn)制形態(tài)開(kāi)放并且根據(jù)三維二進(jìn)制形態(tài)開(kāi)放的輸出對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行掩蔽；和其中分割第一結(jié)節(jié)包括根據(jù)所掩蔽的掃描數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)第一結(jié)節(jié)。26.在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)在其中的表示可由被編程的處理器執(zhí)行的指令的數(shù)據(jù)，該指令用于在計(jì)算機(jī)輔助診斷中進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)節(jié)分割，所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括指令，用于確定第一結(jié)節(jié)估計(jì)；將第一結(jié)節(jié)估計(jì)識(shí)別為與可能的胸膜附近的結(jié)節(jié)有關(guān)；使第二結(jié)節(jié)估計(jì)的確定偏離于第一結(jié)節(jié)估計(jì)。27.如權(quán)利要求26所述的指令，其中確定第一結(jié)節(jié)估計(jì)包括使高斯函數(shù)擬合計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)，其中偏離包括使第二結(jié)節(jié)估計(jì)的確定偏離于由計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)表示的壁或肋骨結(jié)構(gòu)并且鄰接可能的胸膜附近的結(jié)節(jié)，第一結(jié)節(jié)估計(jì)與壁或肋骨結(jié)構(gòu)有關(guān)，其中偏離包括根據(jù)與第一結(jié)節(jié)估計(jì)有關(guān)的偏離使高斯函數(shù)擬合計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù)。28.如權(quán)利要求26所述的指令，其中偏離包括將否定的先驗(yàn)分配給至少一個(gè)與第一結(jié)節(jié)估計(jì)有關(guān)的位置的掃描數(shù)據(jù)。29.如權(quán)利要求26所述的指令，其中偏離包括利用高斯排斥先驗(yàn)來(lái)約束均值平移。30.如權(quán)利要求26所述的指令，其中確定第一結(jié)節(jié)估計(jì)包括確定擬合掃描數(shù)據(jù)的高斯函數(shù)的函數(shù)；其中識(shí)別包括根據(jù)掃描數(shù)據(jù)檢驗(yàn)第一結(jié)節(jié)估計(jì)，檢驗(yàn)識(shí)別可能的附著到壁上的與第一結(jié)節(jié)估計(jì)有關(guān)的結(jié)節(jié)。全文摘要通過(guò)基于掃描數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)節(jié)分割誤差進(jìn)行檢驗(yàn)，識(shí)別胸膜附近的情況。一旦被識(shí)別，掃描數(shù)據(jù)或隨后的估計(jì)可以被修改以說(shuō)明影響分割的相鄰的肋骨、組織、脈管或其它結(jié)構(gòu)。一種修改是根據(jù)掃描數(shù)據(jù)形成濾波器。例如，初始估計(jì)的用于結(jié)節(jié)分割的橢圓體定義所述濾波器。濾波器被用于識(shí)別不想要的信息，以及掩蔽為隨后的結(jié)節(jié)分割的估計(jì)去除不想要的信息。另一種可能的修改使隨后的估計(jì)偏離于不正確的信息、諸如影響初始估計(jì)的肋骨、組織或脈管信息。例如，否定的先驗(yàn)或概率被分配給與初始估計(jì)的分割相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)以用于隨后的估計(jì)。文檔編號(hào)G06T5/00GK1983332SQ20061008988公開(kāi)日2007年6月20日申請(qǐng)日期2006年4月18日優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日發(fā)明者K·奧卡達(dá),A·克里什南,V·拉梅什,M·K·辛,U·阿克德米爾申請(qǐng)人:西門(mén)子共同研究公司,美國(guó)西門(mén)子醫(yī)療解決公司