專利名稱：用于將放射圖像數(shù)據(jù)映像到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將至少一部分大腦的起始放射圖像數(shù)據(jù)映像到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中的方法。此外，本發(fā)明還涉及一種相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)處理裝置，該裝置依據(jù)這種方法將起始放射圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中，以及一種具有這種圖像數(shù)據(jù)處理裝置的放射系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
例如像X射線系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)斷層造影或核自旋斷層造影等醫(yī)療技術(shù)的成像系統(tǒng)(也稱為“模態(tài)”)目前經(jīng)常在檢查大腦時(shí)使用。由成像系統(tǒng)產(chǎn)生的放射圖像數(shù)據(jù)用于例如提供病情診斷、分析病灶變化或者計(jì)劃手術(shù)介入。此外，成像系統(tǒng)也用于對(duì)大量患者或者受檢者進(jìn)行臨床研究，其中，檢查大腦解剖或者功能的共性，但也檢查個(gè)性化的差異。
顯而易見的是，大腦的個(gè)性化解剖學(xué)特性，例如大腦各自幾何延伸和形狀中的差異，妨礙了對(duì)放射圖像數(shù)據(jù)的有效分析。這一點(diǎn)特別是也適用于借助機(jī)能性磁共振檢查所拍攝的大腦活動(dòng)的解剖學(xué)定位。專利文獻(xiàn)US 6.240.308 B1描述了一種方法，其中，對(duì)來自專業(yè)領(lǐng)域中公知的“大腦圖譜”中的數(shù)字化卡片這樣處理，使其可與患者大腦的個(gè)性化拍攝疊加，從而例如在卡片中所使用的醫(yī)學(xué)術(shù)語處于個(gè)性化患者圖像數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)部位上，由此簡化了用戶對(duì)圖像數(shù)據(jù)的分析。然而，因?yàn)樵谶@種方法中患者圖像數(shù)據(jù)盡可能地保持不變，所以大腦的個(gè)性化特性使得多人的放射圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析(例如為產(chǎn)生解剖學(xué)或者機(jī)能性平均值圖像)變得困難。因此，在醫(yī)療實(shí)踐中經(jīng)常需要將大腦的個(gè)性化放射圖像數(shù)據(jù)映像到標(biāo)準(zhǔn)化的神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中。
作為這種神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系的例子，特別是大腦活動(dòng)的定位中擴(kuò)展的坐標(biāo)系可以按照Talairach命名。圖3示出了映像到Talairach坐標(biāo)系中的大腦放射圖像數(shù)據(jù)的例子。除了別的之外，這種映像需要在個(gè)性化放射圖像數(shù)據(jù)的內(nèi)部識(shí)別特有的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，例如所謂的“解剖學(xué)地標(biāo)”，其幾何形狀位置通常在大腦圖譜中得到說明。解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的幾何位置預(yù)先規(guī)定以何種方式處理放射圖像數(shù)據(jù)，以達(dá)到向標(biāo)準(zhǔn)化的神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系內(nèi)的映像。專利文獻(xiàn)US 5.827.499已經(jīng)提出借助于解剖學(xué)地標(biāo)進(jìn)行正電子發(fā)射斷層造影(PET)的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化。然而，解剖學(xué)地標(biāo)的識(shí)別和通過圖像數(shù)據(jù)的用戶映像放射圖像數(shù)據(jù)需要花費(fèi)很多時(shí)間。此外，這種過程容易出錯(cuò)，因?yàn)槔缃馄蕦W(xué)地標(biāo)的準(zhǔn)確識(shí)別取決于用戶的各自經(jīng)驗(yàn)。因此，顯而易見的還有對(duì)由不同的用戶映像到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系上的圖像數(shù)據(jù)的比較，由于用戶個(gè)人施加的影響在映像時(shí)只能是有條件的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于將至少一部分大腦的起始放射圖像數(shù)據(jù)映像到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中的方法，該方法可以盡可能地自動(dòng)進(jìn)行，從而將圖像數(shù)據(jù)及時(shí)并以統(tǒng)一的格式提供給用戶使用。
上述技術(shù)問題是通過按本發(fā)明的方法以及通過按照本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)處理裝置和按照本發(fā)明的放射系統(tǒng)得以解決的。
在此，在依據(jù)本發(fā)明的方法中，首先自動(dòng)確定起始放射圖像數(shù)據(jù)中的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記。除了別的之外，解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記可以是點(diǎn)、線或者平面。例如，大腦的前面空間界限構(gòu)成點(diǎn)狀的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記，而大腦兩半部分之間的腦半球間隙(IHS)則為平面方式的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記。線狀的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記可以是大腦的兩個(gè)特有解剖學(xué)地標(biāo)之間的連接線。作為例子這里可以命名為前連合(anteriorcommisure，AC)與后連合(posterior commisure，PC)之間的連接線。也就是說，自動(dòng)確定解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記除了自動(dòng)分析放射圖像數(shù)據(jù)外，也可以包括對(duì)線或者平面的自動(dòng)計(jì)算。
在另一步驟中，旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)起始放射圖像數(shù)據(jù)，目的是使旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)中的至少一部分解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記與神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中相應(yīng)的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記相一致。由此，達(dá)到使通過例如頭部扭動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)拍攝或者通過大腦的特殊解剖學(xué)特性產(chǎn)生的移動(dòng)和扭動(dòng)正?；?。例如在向Talairach坐標(biāo)系內(nèi)映像時(shí)，這樣旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)起始放射圖像數(shù)據(jù)，直至AC與PC之間的連接線水平分布和IHS平面通過坐標(biāo)原點(diǎn)。需要時(shí)在旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)時(shí)不是達(dá)到與神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記的完全覆蓋，而是僅達(dá)到接近完全覆蓋。
在此，依據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)確定解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記和旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)起始放射圖像數(shù)據(jù)的步驟原則上也可以反復(fù)多次進(jìn)行，也就是說，在起始放射圖像數(shù)據(jù)完成一次旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)后，接著繼續(xù)自動(dòng)確定解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記，它又成為繼續(xù)旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)的起點(diǎn)。
在另一步驟中，將旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)變換到神經(jīng)解剖學(xué)的坐標(biāo)系內(nèi)，也就是說，為這些圖像數(shù)據(jù)借助變換方法分配神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系的坐標(biāo)。除了別的之外，這些變換方法可以通過多個(gè)線性或者非線性方程式產(chǎn)生，利用這些方程式計(jì)算神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系的坐標(biāo)。此外，可以考慮這樣的變換方法，其中，將三維圖像數(shù)據(jù)分成多個(gè)體元并將這些體元的每一個(gè)通過神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系的坐標(biāo)值的組合來描述。
借助于依據(jù)本發(fā)明的方法可以盡可能地自動(dòng)并因此相當(dāng)迅速地這樣整理大腦的放射圖像數(shù)據(jù)，使其可以簡單地與其它大腦的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，即使起始放射圖像數(shù)據(jù)由于大腦各自特殊的解剖學(xué)特性和圖像數(shù)據(jù)拍攝期間可能存在特殊狀況而存在差別。特別是確定解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記的“標(biāo)準(zhǔn)化”使得通過依據(jù)本發(fā)明的方法可以有效產(chǎn)生大量患者或者受檢者的解剖學(xué)或者機(jī)能上的平均值圖像，由此特別是使進(jìn)行臨床研究變得容易。在解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記通過用戶的參與進(jìn)行識(shí)別的情況下可能產(chǎn)生的偏差被排除。
依據(jù)本發(fā)明的將至少一部分大腦的起始放射圖像數(shù)據(jù)映像到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中的圖像數(shù)據(jù)處理裝置，必須包括用于自動(dòng)確定起始放射圖像數(shù)據(jù)中的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記的識(shí)別裝置。此外，該圖像數(shù)據(jù)處理裝置需要一種標(biāo)準(zhǔn)化裝置，其對(duì)起始放射圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)，目的是使旋轉(zhuǎn)的和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)中的至少一部分解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記與神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中相應(yīng)的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記相一致。最后圖像數(shù)據(jù)處理裝置必須具有一種變換裝置，其從旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)中確定神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中的變換的圖像數(shù)據(jù)。
本發(fā)明其它特別具有優(yōu)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和擴(kuò)展由下面的說明給出。
優(yōu)選地，為了自動(dòng)確定解剖學(xué)的基準(zhǔn)標(biāo)記而對(duì)起始放射圖像數(shù)據(jù)內(nèi)的亮度值進(jìn)行分析。圖像數(shù)據(jù)內(nèi)的亮度值通常代表著透射大腦時(shí)成像信號(hào)衰減的程度。該衰減程度實(shí)踐中通常相對(duì)于透射水時(shí)的衰減以所謂的豪斯菲爾德單位(Hounsfield-Einheiten，HE)給出。因此，HE的局部強(qiáng)變化例如可以說明從組織向骨材料的過渡。特別是在確定說明大腦最大幾何延伸的特有解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記時(shí)，對(duì)按照HE的圖像數(shù)據(jù)的分析是足夠的。
對(duì)亮度值的分析優(yōu)選地可以限定在起始放射圖像數(shù)據(jù)的子集上。對(duì)解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記“搜尋空間”的這種限定簡化其在圖像數(shù)據(jù)中的識(shí)別。因此例如有意義的是，將上大腦界限的搜尋空間相應(yīng)限定在上部圖像數(shù)據(jù)范圍。而限定在大腦內(nèi)部的一個(gè)圖像數(shù)據(jù)范圍適用于確定AC。
除了分析亮度值之外，自動(dòng)確定解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記可以如下得到支持在起始放射圖像數(shù)據(jù)中識(shí)別這樣的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，對(duì)于這些結(jié)構(gòu)來說，大腦內(nèi)的各自獨(dú)特位置及其與解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記的相對(duì)位置已知。例如，對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的專家來說大腦的液體空間作為地標(biāo)適用于確定解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記。在此，解剖學(xué)結(jié)構(gòu)和解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記的識(shí)別也可以采用人工智能的方法，例如像神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或者模糊邏輯的方法。
在依據(jù)本發(fā)明方法的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)附加地包括縮放(Skalierung)。除了別的之外，這種縮放可以用于放射圖像數(shù)據(jù)由不同的人這樣進(jìn)行修改，使得大腦的延伸、也就是例如前大腦界限和后大腦界限之間的距離按照統(tǒng)一的數(shù)值映像。由此，提高了放射圖像數(shù)據(jù)的可比性。
依據(jù)本發(fā)明的方法并不局限于確定的神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系。使用何種神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系可以取決于特定的檢查目的或者醫(yī)學(xué)專業(yè)領(lǐng)域，例如像神經(jīng)病理學(xué)、神經(jīng)解剖學(xué)或者神經(jīng)學(xué)。在依據(jù)本發(fā)明方法的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，這樣構(gòu)成方法步驟，使得起始放射圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到Talairach坐標(biāo)系內(nèi)。在這種情況下，作為解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記自動(dòng)確定前(anterior)、后(posterior)、左、右、上(cranial，頭蓋)和下(caudal)大腦界限以及IHS和AC與PC之間的連接線。通過使用旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)步驟將AC與PC之間的連接線轉(zhuǎn)移到水平位置內(nèi)以及將IHS平面轉(zhuǎn)移到坐標(biāo)原點(diǎn)內(nèi)。接著按區(qū)域計(jì)算Talairach坐標(biāo)。例如，為此在冠向(“從前面”的觀察方向)上將IHS與右或左大腦界限之間的右和左大腦半球分成四個(gè)各自獲得坐標(biāo)值a、b、c和d的部分。在坐標(biāo)變換的下面步驟中，以類似方式確定其它坐標(biāo)方向的坐標(biāo)值(A至I，1至12)，從而在變換結(jié)束時(shí)Talairach坐標(biāo)(例如F3b)可供所有區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)使用。這些變換步驟對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的專家來說是公知，因此在這里不再贅述。
在將起始放射圖像數(shù)據(jù)利用依據(jù)本發(fā)明的方法映像到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系內(nèi)之后，這些圖像數(shù)據(jù)可以在適當(dāng)?shù)膱D像輸出裝置上進(jìn)行顯示。優(yōu)選地，這種顯示如下得到完善為圖像數(shù)據(jù)的觀察者提供顯示神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系坐標(biāo)的可能性。這一點(diǎn)可以由此進(jìn)行轉(zhuǎn)換，即坐標(biāo)通過觀察者的行為(例如通過確認(rèn)輸入裝置上的按鍵)在圖像輸出裝置上顯示所選擇的圖像數(shù)據(jù)范圍的圖像數(shù)據(jù)。
在顯示映像到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系內(nèi)的放射圖像數(shù)據(jù)的另一優(yōu)選實(shí)施方式中，同時(shí)顯示不同大腦的變換的圖像數(shù)據(jù)。由此，觀察者可以相當(dāng)簡單地研究圖像數(shù)據(jù)之間的共性和差別。
依據(jù)本發(fā)明方法的步驟適用于自動(dòng)實(shí)施。因此，依據(jù)本發(fā)明方法的一種優(yōu)選實(shí)施方式是這樣一種解決方案，其中，在選擇起始放射圖像數(shù)據(jù)和確認(rèn)啟動(dòng)裝置后，所有方法步驟全自動(dòng)地被執(zhí)行。
為實(shí)施依據(jù)本發(fā)明的方法，放射系統(tǒng)包括相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)處理裝置以及用于在圖像輸出裝置上顯示變換圖像數(shù)據(jù)的用戶接口。在此，圖像數(shù)據(jù)處理裝置可以是放射系統(tǒng)的診斷站的一部分。這種診斷站通?？臻g上與拍攝裝置(也稱為“掃描儀”)分開。正常情況下在圖像數(shù)據(jù)拍攝結(jié)束之后，也就是說，診斷站在所謂的“offline”模式下工作時(shí)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。依據(jù)本發(fā)明方法的這種轉(zhuǎn)換特別適用于需要將大量圖像數(shù)據(jù)映像到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系內(nèi)，例如在臨床研究的范圍內(nèi)。作為替換，圖像數(shù)據(jù)處理裝置可以是一種模態(tài)的控制裝置(也稱為“掃描儀控制臺(tái)”)的組成部分，也就是說，該裝置空間上靠近拍攝裝置。由此，可以使圖像數(shù)據(jù)在患者或者受檢者仍處于拍攝裝置時(shí)映像到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系內(nèi)。在這種情況下特別具有優(yōu)點(diǎn)的是，變換的圖像數(shù)據(jù)迅速可供使用并還可能為圖像拍攝時(shí)的其它進(jìn)程迅速得出結(jié)論。
依據(jù)本發(fā)明方法的轉(zhuǎn)換可以全部或者部分通過在放射系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行的軟件組成部分進(jìn)行，也就是說，特別是識(shí)別裝置、標(biāo)準(zhǔn)化裝置或者變換裝置可以作為軟件組成部分實(shí)現(xiàn)。常用的放射系統(tǒng)具有用于圖像數(shù)據(jù)處理可編程的相應(yīng)裝置，從而本發(fā)明可以通過現(xiàn)有圖像數(shù)據(jù)處理程序的相應(yīng)配合和補(bǔ)充加以實(shí)現(xiàn)。也就是說，將計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品直接裝入放射系統(tǒng)可編程圖像數(shù)據(jù)處理裝置的存儲(chǔ)器內(nèi)，該系統(tǒng)具有程序代碼裝置，以便實(shí)施依據(jù)本發(fā)明方法的所有步驟。


下面參考附圖根據(jù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明再次進(jìn)行詳細(xì)說明。圖中圖1示出依據(jù)本發(fā)明放射系統(tǒng)的示意圖；圖2示出依據(jù)本發(fā)明方法一種優(yōu)選實(shí)施例的流程圖；以及圖3示出在Talairach坐標(biāo)系中顯示大腦的例子。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了可以按照本發(fā)明的方法工作的放射系統(tǒng)1的實(shí)施例。在此，放射系統(tǒng)1由診斷站2以及可以產(chǎn)生患者或者受檢者21大腦原始圖像數(shù)據(jù)19的模態(tài)24組成。模態(tài)24的例子有計(jì)算機(jī)斷層造影儀或核自旋斷層造影儀。由控制裝置17控制的拍攝裝置20產(chǎn)生通常儲(chǔ)存在模態(tài)24內(nèi)部原始圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器18內(nèi)的原始圖像數(shù)據(jù)19。其它系統(tǒng)、如診斷站2可以訪問存儲(chǔ)器18和調(diào)用原始圖像數(shù)據(jù)19。模態(tài)24可以具有其它組成部分和特征，例如圖像數(shù)據(jù)的處理裝置、圖像重建裝置、圖像輸出裝置、鍵盤或者指示裝置，但出于清楚的原因在圖1中沒有示出。
原始圖像數(shù)據(jù)19的進(jìn)一步處理通常在診斷站2上進(jìn)行，該診斷站不一定非得處于模態(tài)24空間附近。診斷站2一般通過用戶接口12被控制，該接口上連接著輸入裝置，例如“鼠標(biāo)”的指示裝置14或者鍵盤15。圖像數(shù)據(jù)的觀察和分析在一個(gè)或者多個(gè)圖像輸出裝置13上進(jìn)行。此外，診斷站2可以包括圖像數(shù)據(jù)處理裝置3以及用于儲(chǔ)存起始放射圖像數(shù)據(jù)5或者變換的圖像數(shù)據(jù)11的數(shù)據(jù)庫4、10。例如，圖像數(shù)據(jù)處理裝置3可以從模態(tài)24的原始圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器18接收原始圖像數(shù)據(jù)19并且執(zhí)行處理步驟，如配合對(duì)比度或者亮度值的所謂開窗，并隨后將產(chǎn)生的起始放射圖像數(shù)據(jù)5儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫4內(nèi)，在該數(shù)據(jù)庫中這些數(shù)據(jù)然后可供進(jìn)一步的圖像數(shù)據(jù)處理使用。
為實(shí)施依據(jù)本發(fā)明的方法，診斷站2具有圖像數(shù)據(jù)處理裝置22，該裝置將至少一部分大腦的起始放射圖像數(shù)據(jù)5映像到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系內(nèi)。為此，圖像數(shù)據(jù)處理裝置22包括識(shí)別裝置6，用于自動(dòng)確定起始放射圖像數(shù)據(jù)5內(nèi)的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記23。從確定的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記23出發(fā)，標(biāo)準(zhǔn)化裝置8對(duì)起始放射圖像數(shù)據(jù)5進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)，目的是使旋轉(zhuǎn)的和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)7中的至少一部分解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記23與神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中相應(yīng)的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記相一致。此外，依據(jù)本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)處理裝置22具有變換裝置9，該裝置從旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)7中確定神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中的變換的圖像數(shù)據(jù)11。變換的圖像數(shù)據(jù)11隨后可以例如直接通過用戶接口在圖像輸出裝置13上顯示。
需要時(shí)診斷站2的用戶可以在觀察變換的圖像數(shù)據(jù)11時(shí)利用輸入裝置、例如指示裝置14或者鍵盤15改變顯示或者查詢其它信息。在此，特別包括諸如顯示的旋轉(zhuǎn)或者局部放大的改變。查詢信息的例子可以是將神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系的坐標(biāo)輸出到利用指示裝置14選定的圖像區(qū)域。診斷站2也可以具有儲(chǔ)存變換圖像數(shù)據(jù)11的數(shù)據(jù)庫10。此外，診斷站2可以將變換的圖像數(shù)據(jù)11輸出到其它裝置，如圖1所示的圖像處理系統(tǒng)16。這種圖像處理系統(tǒng)16例如為用于灌注、擴(kuò)散或者機(jī)能成像的系統(tǒng)。
需要指出的是，圖1中所示的放射系統(tǒng)僅是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。在另一個(gè)實(shí)施方式中，例如模態(tài)24可以包括圖像數(shù)據(jù)處理裝置22以及用戶接口、圖像輸出裝置和輸入裝置，從而將模態(tài)24中的放射圖像數(shù)據(jù)映像到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系內(nèi)并相應(yīng)進(jìn)行顯示。此外，圖1中所示的數(shù)據(jù)庫4和10也可以空間上與診斷站2分開設(shè)置。此外，依據(jù)本發(fā)明的診斷站2也可以對(duì)多個(gè)模態(tài)24的原始圖像數(shù)據(jù)19進(jìn)行訪問，以便將其映像到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系內(nèi)。
圖2示出依據(jù)本發(fā)明方法的一種優(yōu)選實(shí)施方案，其中，將起始放射圖像數(shù)據(jù)5映像到Talairach坐標(biāo)系內(nèi)。依據(jù)本發(fā)明方法的各個(gè)步驟通過概括在步驟B(該步驟代表著將起始放射圖像數(shù)據(jù)至Talairach坐標(biāo)系圖像數(shù)據(jù)內(nèi)的全部映像)內(nèi)的步驟K至R實(shí)現(xiàn)。(分)步驟K、M、O、P和Q是自動(dòng)確定通過識(shí)別裝置6實(shí)施的上部和解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記23的方法步驟。在此，在步驟K中自動(dòng)確定解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記AC和PC，而在步驟M中自動(dòng)確定IHS平面。步驟O代表著前大腦界限和后大腦界限的自動(dòng)確定，步驟P代表著右大腦界限和左大腦界限的自動(dòng)確定，而步驟Q代表著上大腦界限和下大腦界限的自動(dòng)確定。圖2中所示旋轉(zhuǎn)圖像數(shù)據(jù)的步驟L直到從AC到PC的連接線水平定向，而移動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的N則直到IHS平面通過坐標(biāo)原點(diǎn)，與通過標(biāo)準(zhǔn)化裝置8執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)的方法步驟相應(yīng)。此外，步驟R表示用于將旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)7變換到的神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系內(nèi)的方法步驟，該步驟由變換裝置9執(zhí)行。
除了步驟A中起始放射圖像數(shù)據(jù)5的輸入外，圖2還示出了作為通過依據(jù)本發(fā)明方法產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理的例子的步驟C至F。在此，步驟C相當(dāng)于顯示利用Talairach坐標(biāo)軸輸出的映像圖像數(shù)據(jù)。步驟D代表著用戶對(duì)顯示的處理，例如區(qū)域放大或者與其它變換圖像數(shù)據(jù)的比較，步驟E代表著圖像數(shù)據(jù)在Talairach坐標(biāo)系內(nèi)的儲(chǔ)存，而步驟F代表著圖像數(shù)據(jù)向其它圖像處理系統(tǒng)的傳送。
圖3示出了在Talairach坐標(biāo)系中顯示大腦的例子。在此，除了這里未進(jìn)一步介紹的患者或者受檢者21的三維圖像U外，還可以看到矢狀視向S、冠狀視向T和橫向視向V上的圖像。為三個(gè)顯示S、T和V的每個(gè)給出了Talairach坐標(biāo)系的坐標(biāo)，例如為矢狀視向S上的顯示規(guī)定Talairach坐標(biāo)A至I以及1至12。除了變換圖像數(shù)據(jù)11的這種二維顯示外，執(zhí)行依據(jù)本發(fā)明方法的診斷站2還可以例如三維地顯示變換的圖像數(shù)據(jù)11。
最后再次需要指出的是，上述放射系統(tǒng)和方法過程是實(shí)施例，它們可以由專業(yè)領(lǐng)域的專家以不同方式進(jìn)行改變，而不會(huì)偏離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于將至少一部分大腦的起始放射圖像數(shù)據(jù)(5)映像到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中的方法，包括以下方法步驟-自動(dòng)確定起始放射圖像數(shù)據(jù)(5)中的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記(23)，-旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)起始放射圖像數(shù)據(jù)(5)，目的是使旋轉(zhuǎn)的和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)(7)中的至少一部分解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記(23)與神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中相應(yīng)的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記相一致，以及-將旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)(7)變換到神經(jīng)解剖學(xué)的坐標(biāo)系內(nèi)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，為了自動(dòng)確定解剖學(xué)的基準(zhǔn)標(biāo)記(23)對(duì)起始放射圖像數(shù)據(jù)(5)內(nèi)的亮度值進(jìn)行分析。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，為了自動(dòng)確定解剖學(xué)的基準(zhǔn)標(biāo)記(23)將亮度值的分析限定在起始放射圖像數(shù)據(jù)(5)的子集上。
4.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在起始放射圖像數(shù)據(jù)(5)中識(shí)別解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，將其作為在自動(dòng)確定解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記(23)時(shí)的其它標(biāo)準(zhǔn)使用。
5.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述變換包括對(duì)旋轉(zhuǎn)的和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)(7)的縮放。
6.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系為Talairach坐標(biāo)系。
7.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在顯示(C)變換的圖像數(shù)據(jù)(11)時(shí)顯示神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系的坐標(biāo)。
8.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，不同大腦的多個(gè)變換的圖像數(shù)據(jù)(11)同時(shí)為顯示(C)的部分。
9.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在選擇起始放射圖像數(shù)據(jù)(5)和確認(rèn)啟動(dòng)裝置后自動(dòng)執(zhí)行所有方法步驟。
10.一種圖像數(shù)據(jù)處理裝置(22)，該裝置將至少一部分大腦的起始放射圖像數(shù)據(jù)(5)映像到神經(jīng)解剖學(xué)的坐標(biāo)系內(nèi)，其特征在于，-識(shí)別裝置(6)，用于自動(dòng)確定起始放射圖像數(shù)據(jù)(5)中的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記(23)，-標(biāo)準(zhǔn)化裝置(8)，其對(duì)起始放射圖像數(shù)據(jù)(5)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)，目的是使旋轉(zhuǎn)的和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)(7)中的至少一部分解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記(23)與神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中相應(yīng)的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記相一致，以及-變換裝置(9)，其從旋轉(zhuǎn)的和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)(7)中確定神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中的變換圖像數(shù)據(jù)(11)。
11.一種放射系統(tǒng)(1)，具有按權(quán)利要求10所述的圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)置和用于在圖像輸出裝置(13)上顯示(C)變換的圖像數(shù)據(jù)的用戶接口(12)。
12.一種放射系統(tǒng)(1)的診斷站(2)，具有按權(quán)利要求10所述的圖像數(shù)據(jù)處理裝置(22)。
13.一種放射系統(tǒng)(1)的模態(tài)(24)，包括控制裝置(17)，其具有按權(quán)利要求10所述的圖像數(shù)據(jù)處理裝置(22)。
14.一種可直接裝入放射系統(tǒng)(1)可編程圖像數(shù)據(jù)處理裝置(22)的存儲(chǔ)器內(nèi)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，具有程序代碼裝置，以便在該程序在放射系統(tǒng)(1)內(nèi)得到執(zhí)行的情況下實(shí)施按權(quán)利要求1至9之一所述方法的所有步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將至少一部分大腦的放射圖像數(shù)據(jù)(5)映像到神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中的方法。為此，自動(dòng)確定起始放射圖像數(shù)據(jù)(5)中的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記(23)并對(duì)起始放射圖像數(shù)據(jù)(5)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)，目的是使旋轉(zhuǎn)的和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)(7)中的至少一部分解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記(23)與神經(jīng)解剖學(xué)坐標(biāo)系中相應(yīng)的解剖學(xué)基準(zhǔn)標(biāo)記相一致。旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)的圖像數(shù)據(jù)(7)然后通過變換轉(zhuǎn)移到神經(jīng)解剖學(xué)的坐標(biāo)系內(nèi)。此外，本發(fā)明還涉及一種用于依據(jù)上述方法映像起始放射圖像數(shù)據(jù)(5)的圖像數(shù)據(jù)處理裝置(22)以及一種具有相應(yīng)圖像數(shù)據(jù)處理裝置(22)的放射系統(tǒng)(1)。
文檔編號(hào)A61B19/00GK1954778SQ200610149528
公開日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2006年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月26日
發(fā)明者?？斯隆ず嗯鍫?申請(qǐng)人:西門子公司