專利名稱：利用解剖形狀信息訪問(wèn)醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及訪問(wèn)醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中所包括的數(shù)據(jù)的領(lǐng)域，尤其涉及利 用解剖形狀信息訪問(wèn)醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中所包括的數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
針對(duì)診斷和治療計(jì)劃，醫(yī)生需要訪問(wèn)例如計(jì)算機(jī)斷層掃描的存儲(chǔ)在存
儲(chǔ)器系統(tǒng)中的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)集中所包括的信息。在H.Muller等人的題為 "The medGIFT project onmedical image retrieval " dittp:〃www.dim.hcuge.ch/medgi:ft/publications/medGIFT.pdf)的文章中描述了 一種檢索存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器系統(tǒng)中的醫(yī)學(xué)圖像的工具，下文中稱為參考文獻(xiàn)1。 medGIFT工具特別基于GNU圖像探測(cè)工具(GIFT)。如GIFT ， medGIFT
工具依靠用于檢索的四個(gè)主要特征群整體顏色特征、局部顏色特征、整 體紋理特征、局部Gabor濾波器響應(yīng)。文章還描述了利用關(guān)于圖像內(nèi)容的 臨床信息對(duì)肺組織圖像索引的不同方法。文章還描述了如何去除不需要檢 索的圖像背景。通過(guò)去除諸如文本的特定結(jié)構(gòu)，及接下來(lái)的低通濾波及閾 值處理和去除小的無(wú)關(guān)對(duì)象來(lái)完成去除。

發(fā)明內(nèi)容
參考文獻(xiàn)1中所述系統(tǒng)的局限性在于所述系統(tǒng)只允許去除二維(2D)圖 像背景的一小部分，通常為標(biāo)識(shí)、文本和邊緣。通常，特別是在三維(3D) 圖像數(shù)據(jù)集的情況中，3D圖像數(shù)據(jù)集包括多個(gè)解剖結(jié)構(gòu)。然而，醫(yī)生可能 有興趣檢索3D圖像數(shù)據(jù)集中所包括的感興趣的解剖結(jié)構(gòu)，而沒(méi)有興趣檢索 3D圖像數(shù)據(jù)中所包括的其他解剖結(jié)構(gòu)。
有利地具有一種用于檢索描述感興趣的解剖結(jié)構(gòu)且包括在體積圖像數(shù) 據(jù)集中的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)能夠減少?gòu)臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)器傳送到存儲(chǔ)單元和/ 或傳送到系統(tǒng)的處理器的數(shù)據(jù)的所需的量。
5為了解決這個(gè)問(wèn)題，在本發(fā)明的一個(gè)方面， 一種用于檢索體積圖像數(shù) 據(jù)集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中所包括的體積圖像數(shù)據(jù)子集的系統(tǒng)包括
第一查詢單元，其用于構(gòu)成在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中搜索包括體積圖像數(shù)據(jù)子 集的體積圖像數(shù)據(jù)集的第一查詢；
第二査詢單元，其用于構(gòu)成在體積圖像數(shù)據(jù)集中搜索體積圖像數(shù)據(jù)子 集的第二查詢，所述第二查詢包括用于識(shí)別體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu) 的解剖結(jié)構(gòu)信息；
第一確定單元，其用于基于第一查詢確定體積圖像數(shù)據(jù)集；
第二確定單元，其用于基于在體積圖像數(shù)據(jù)集中所識(shí)別的解剖結(jié)構(gòu)， 利用在第二査詢中所包括的解剖結(jié)構(gòu)信息，確定體積圖像數(shù)據(jù)集的體積圖
像數(shù)據(jù)子集；以及
檢索單元，其用于檢索所確定的體積圖像數(shù)據(jù)子集。
布置第一確定單元以基于第一查詢確定體積圖像數(shù)據(jù)集，例如，基于 第一査詢中所包括的患者姓名、基于圖像采集模式以及基于圖像采集的日 期?？梢岳脠D像數(shù)據(jù)分割識(shí)別體積圖像數(shù)據(jù)集中所包括的解剖結(jié)構(gòu)，并 且可以將分割結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中?？蛇x地，可以布置系統(tǒng)分割體積 圖像數(shù)據(jù)集，并基于分割結(jié)果和第二査詢中所包括的解剖結(jié)構(gòu)信息識(shí)別體 積圖像數(shù)據(jù)集中所包括的解剖結(jié)構(gòu)?？梢詫⒌诙_定單元布置為基于第二 査詢中所包括的解剖結(jié)構(gòu)信息訪問(wèn)分割結(jié)果，以及將體積圖像數(shù)據(jù)子集確 定為包括所識(shí)別的解剖結(jié)構(gòu)中所包括的數(shù)據(jù)元的子集?？梢圆贾脵z索單元 檢索這些數(shù)據(jù)元，從而檢索包括解剖結(jié)構(gòu)的體積圖像數(shù)據(jù)集的子集。因此， 系統(tǒng)能夠檢索描述解剖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)減少的量，即體積圖像數(shù)據(jù)集的子集。
在系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括用于將新的體積圖像數(shù)據(jù)集添加 到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的添加單元。添加單元允許用戶將新的體積圖像數(shù)據(jù)集添加
到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述新的體積圖像數(shù)據(jù)集例如包括新的患者的胸部CT掃 描的體積圖像數(shù)據(jù)集。當(dāng)醫(yī)生需要用子集進(jìn)行診斷或者作為參考時(shí)，可以 檢索新的體積圖像數(shù)據(jù)集的子集。
在系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括基于解剖結(jié)構(gòu)信息分割體積圖像 數(shù)據(jù)集的分割單元。例如，可以將分割單元實(shí)施為適應(yīng)單元，所述適應(yīng)單 元用于使解剖結(jié)構(gòu)信息中所描述的形狀模型適應(yīng)于由第一確定單元所確定的體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)。在H.Schramm等人的題為"Toward fUlly automatic object detection and segmentation" (in Proc. SPIE巻6144, 614402; Medical Imaging 2006: Image Processing; J. M. Reinhardt, J. P. Pluim; Eds.， 11-20頁(yè))的文章中描述了一種合適的適應(yīng)方法，下文中稱為參考文獻(xiàn)2。適 應(yīng)的形狀模型能夠識(shí)別解剖結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)中包括分割單元有利地允許系統(tǒng)利 用例如形狀模型適應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)分割識(shí)別體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)。
在系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)將新的體積圖像數(shù)據(jù)集添加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 時(shí)，還將系統(tǒng)布置為基于解剖結(jié)構(gòu)信息識(shí)別新的體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖 結(jié)構(gòu)。來(lái)自原有查詢的解剖結(jié)構(gòu)信息可以與新的體積圖像數(shù)據(jù)集一起由系 統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)，或者由用戶提供。當(dāng)用戶添加新的體積圖像數(shù)據(jù)集時(shí)，可以 將系統(tǒng)布置為分割新的體積圖像數(shù)據(jù)集，以基于所述解剖結(jié)構(gòu)信息識(shí)別新 的體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)。為此，可以將系統(tǒng)布置為采用分割單元。 例如適應(yīng)于解剖結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)方體的頂?shù)淖鴺?biāo)或三角網(wǎng)格的頂?shù)淖鴺?biāo)的解剖結(jié) 構(gòu)的描述包括解剖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)元的定位，可以將其與體積圖像數(shù)據(jù)集一起 存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。隨后，在數(shù)據(jù)檢索期間，可以由第二確定單元利用 體積結(jié)構(gòu)的描述確定包括解剖結(jié)構(gòu)的體積圖像數(shù)據(jù)子集。當(dāng)將新的體積圖 像數(shù)據(jù)集添加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，識(shí)別新的體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)， 有利地加快確定和檢索體積圖像數(shù)據(jù)子集。
在系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，將第二確定單元布置為基于適應(yīng)于體積圖像 數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)的形狀模型確定體積圖像數(shù)據(jù)子集。示例性形狀模型 包括用于模擬解剖結(jié)構(gòu)的表面的三角網(wǎng)格?？梢詫⑾到y(tǒng)的分割單元布置為 使三角網(wǎng)格適應(yīng)于由第一確定單元確定的體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)。 可選地，形狀模型可以已經(jīng)適應(yīng)由第一確定單元確定的體積圖像數(shù)據(jù)集中 的解剖結(jié)構(gòu)。適應(yīng)的三角網(wǎng)格允許識(shí)別由模擬解剖結(jié)構(gòu)表面的適應(yīng)的三角 網(wǎng)格所限定的體積中所包括的定位?？梢杂傻诙_定單元將包括這些定位 的數(shù)據(jù)元確定為體積圖像數(shù)據(jù)子集中所包括的數(shù)據(jù)元?；谶m應(yīng)的模型網(wǎng) 格確定體積圖像數(shù)據(jù)子集允許將體積圖像數(shù)據(jù)子集的大小最小化。
在系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，解剖結(jié)構(gòu)信息還包括關(guān)于解剖結(jié)構(gòu)特性的信 息。該特性可以進(jìn)一步描述解剖結(jié)構(gòu)，例如，諸如肺結(jié)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)的大 小和形狀。這使得用戶能夠檢索到例如結(jié)節(jié)比參考橢球體大。
7在系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，還將檢索單元布置為檢索所確定的體積圖像 數(shù)據(jù)子集的特點(diǎn)。第二查詢的解剖結(jié)構(gòu)信息還可以包括用于檢索所確定的 體積圖像數(shù)據(jù)子集的特點(diǎn)的請(qǐng)求。該特點(diǎn)可以為例如適應(yīng)于所確定的體積 圖像數(shù)據(jù)子集中所包括的解剖結(jié)構(gòu)的三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)坐標(biāo)，或者描述所確 定的體積圖像數(shù)據(jù)子集中所包括的解剖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)元的二進(jìn)制掩碼?？梢?利用所檢索的特點(diǎn)進(jìn)一步分析解剖結(jié)構(gòu)，所述特點(diǎn)例如適應(yīng)于所確定的體 積圖像數(shù)據(jù)子集中所包括的解剖結(jié)構(gòu)的三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)坐標(biāo)。由于檢索適 應(yīng)于解剖結(jié)構(gòu)的三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)坐標(biāo)，因此不需要使三角網(wǎng)格模型適應(yīng)于 所確定的體積圖像數(shù)據(jù)子集中所包括的解剖結(jié)構(gòu)。
在系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括包括第一查詢單元和第二査詢單 元的客戶機(jī)單元，以及包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、第一確定單元和第二確定單元的 服務(wù)器單元。服務(wù)器單元可以經(jīng)由諸如局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等的計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接到多個(gè)客戶機(jī)單元。這使得多個(gè)用戶能夠同時(shí)訪問(wèn)多個(gè)定位的 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
在本發(fā)明的另一方面，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)被包括在圖像采集裝置中。 在本發(fā)明的另一方面，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)被包括在工作站中。 在本發(fā)明的另一方面，檢索體積圖像數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中所包括的
體積圖像數(shù)據(jù)子集的方法包括
第一查詢步驟，其用于構(gòu)成在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中搜索包括體積圖像數(shù)據(jù)子
集的體積圖像數(shù)據(jù)集的第一査詢；
第二查詢步驟，其用于構(gòu)成搜在體積圖像數(shù)據(jù)集中搜索體積圖像數(shù)據(jù)
子集的第二査詢，所述第二查詢包括用于識(shí)別體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)
構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)信息；
第一確定步驟，其用于基于第一查詢確定體積圖像數(shù)據(jù)集； 第二確定步驟，其用于基于在體積圖像數(shù)據(jù)集中所識(shí)別的解剖結(jié)構(gòu)，
利用在第二查詢中所包括的解剖結(jié)構(gòu)信息，確定體積圖像數(shù)據(jù)集的體積圖
像數(shù)據(jù)子集；以及
檢索步驟，其用于檢索所確定的體積圖像數(shù)據(jù)子集。 在本發(fā)明的另一方面， 一種由計(jì)算機(jī)布置下載的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其
包括用于檢索體積圖像數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中所包括的體積圖像數(shù)據(jù)子集的指令，所述計(jì)算機(jī)布置包括處理器單元和存儲(chǔ)器，下載之后，所述計(jì)算機(jī) 程序產(chǎn)品為所述處理單元提供實(shí)現(xiàn)下述任務(wù)的能力
構(gòu)成用于在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中搜索包括體積圖像數(shù)據(jù)子集的體積圖像數(shù)據(jù) 集的第一查詢；
構(gòu)成用于在體積圖像數(shù)據(jù)集中搜索體積圖像數(shù)據(jù)子集的第二查詢，所 述第二查詢包括用于識(shí)別體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)信息； 基于第一査詢確定體積圖像數(shù)據(jù)集；
基于在體積圖像數(shù)據(jù)集中所識(shí)別的解剖結(jié)構(gòu)，利用第二查詢中所包括 的解剖結(jié)構(gòu)信息，確定體積圖像數(shù)據(jù)集的體積圖像數(shù)據(jù)子集；以及 對(duì)所確定的體積圖像數(shù)據(jù)子集進(jìn)行檢索。
本領(lǐng)域技術(shù)人員基于當(dāng)前描述，能夠?qū)崿F(xiàn)與如此處所述的系統(tǒng)及其變 形的改變相對(duì)應(yīng)的圖像采集裝置、工作站、方法和/或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的改 變和變形。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解可以將所述方法應(yīng)用于通過(guò)各種采集模式所 采集的體積即三維(3D)和四維(4D)圖像數(shù)據(jù)，所述采集模式諸如(但不限于) 計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、磁共振成像(MRI)、超聲(US)、正電子發(fā)射斷層掃 描(PET)、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)和核醫(yī)學(xué)(NM)。


參照下文中所描述的實(shí)施方式和實(shí)施例并參考附圖，本發(fā)明的這些及 其他方面將變得明顯并將參照其進(jìn)行闡述，其中
圖1A示意性地示出系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的方框圖1B示意性地示出基于客戶機(jī)一服務(wù)器架構(gòu)的系統(tǒng)的另一實(shí)施例的 方框圖2示出了方法的示例性實(shí)施方式的流程圖3示意性地示出圖像采集裝置的示例性實(shí)施例；
圖4示意性地示出工作站的示例性實(shí)施例。
在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用于表示的相似的部分。
具體實(shí)施方式
圖1示意性地示出了系統(tǒng)100的示例性實(shí)施例的方框圖，所述系統(tǒng)100 用于檢索體積圖像數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105中所包括的體積圖像數(shù)據(jù)子集，
該系統(tǒng)包括
第一查詢單元111，其用于構(gòu)成用于在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105中搜索包括體積
圖像數(shù)裾子集的體積圖像數(shù)據(jù)集的第一査詢；
第二查詢單元112，其用于構(gòu)成用于在體積圖像數(shù)據(jù)集中搜索體積圖像
數(shù)據(jù)子集的第二查詢，所述第二查詢包括用于識(shí)別所述體積圖像數(shù)據(jù)集中 的解剖結(jié)構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)信息；
第一確定單元121，其用于基于第一査詢確定所述體積圖像數(shù)據(jù)集；
第二確定單元122，其用于基于在體積圖像數(shù)據(jù)集中所識(shí)別的解剖結(jié) 構(gòu)，利用第二查詢中所包括的解剖結(jié)構(gòu)信息，確定體積圖像數(shù)據(jù)集的體積 圖像數(shù)據(jù)子集；以及
檢索單元125，其用于檢索所確定的體積圖像數(shù)據(jù)子集。
系統(tǒng)100的示例性實(shí)施例還包括下述可選單元
添加單元110，其用于將新的體積圖像數(shù)據(jù)集添加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105; 分割單元130，其用于基于解剖結(jié)構(gòu)信息分割體積圖像數(shù)據(jù)集； 控制單元160，其用于控制系統(tǒng)100的工作流程； 用戶界面165，其用于與系統(tǒng)100的用戶通信；以及 用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元170。
在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，具有針對(duì)輸入數(shù)據(jù)的三個(gè)輸入接頭181、 182 和183。將第一輸入接頭181布置為接收來(lái)自諸如(但不限于)硬盤、磁帶、 閃存或光盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)。將第二輸入接頭182布置為接收來(lái)自諸 如(但不限于)鼠標(biāo)或觸摸屏的用戶輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)。將第三輸入接頭183 布置為接收來(lái)自諸如鍵盤的用戶輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)。輸入接頭181、182和183 連接到輸入控制單元180。
在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，具有針對(duì)輸出數(shù)據(jù)的兩個(gè)輸出接頭191和192。 將第一輸出接頭191布置為將數(shù)據(jù)輸出到諸如硬盤、磁帶、閃存或光盤的 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。將第二輸出接頭192布置為將數(shù)據(jù)輸出到顯示設(shè)備。輸出接 頭191和192經(jīng)由輸出控制單元190接收相應(yīng)數(shù)據(jù)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，有許多方法將輸入設(shè)備連接到系統(tǒng)100的
10輸入接頭181、 182和183，以及將輸出設(shè)備連接到系統(tǒng)100的輸出接頭191 和192。這些方法包括(但不限于)有線和無(wú)線連接，諸如(但不限于)局域網(wǎng) (LAN)和廣域網(wǎng)(WAN)、因特網(wǎng)、數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)和模擬電話網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。
在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括存儲(chǔ)單元170。將系統(tǒng)100布置 為經(jīng)由輸入接頭1S1、182和183的任何一個(gè)接收來(lái)自外部設(shè)備的輸入數(shù)據(jù)， 并將所接收的輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元170中。將輸入數(shù)據(jù)下載到存儲(chǔ)單 元170中使得可以通過(guò)系統(tǒng)100的各單元快速訪問(wèn)相關(guān)數(shù)據(jù)部分。輸入數(shù) 據(jù)可以包括例如用于構(gòu)成第一查詢和第二查詢的用戶輸入。可選地，輸入 數(shù)據(jù)可以包括用于添加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105的新的體積圖像數(shù)據(jù)集?？梢杂?諸如(但不限于)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)芯片、只讀存儲(chǔ)器(ROM)芯片禾口/或 硬盤驅(qū)動(dòng)器和硬盤的設(shè)備實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)單元170。還可以將存儲(chǔ)單元170布置為 存儲(chǔ)輸出數(shù)據(jù)。輸出數(shù)據(jù)可以包括例如所檢索的體積圖像數(shù)據(jù)子集。還可 以將存儲(chǔ)單元170布置為經(jīng)由存儲(chǔ)總線175接收來(lái)自系統(tǒng)100的各單元的 數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)100的各單元，其中，系統(tǒng)100的各單元包括 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105、添加單元110、第一查詢單元111、第二查詢單元112、 第一確定單元121、第二確定單元122、檢索單元125、分割單元130、控 制單元160和用戶界面165。還可以將存儲(chǔ)單元170布置為經(jīng)由輸出接頭 191和192的任何一個(gè)使得外部設(shè)備獲得輸出數(shù)據(jù)。將來(lái)自系統(tǒng)100的各單 元的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元170中可以有利地提高系統(tǒng)100的各單元的性能， 并能夠提高將輸出數(shù)據(jù)從系統(tǒng)100的各單元傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備的速度。
可選地，系統(tǒng)100可以不包括存儲(chǔ)單元170和存儲(chǔ)總線175。可以由連 接到系統(tǒng)100的各單元的諸如外部存儲(chǔ)器或處理器的至少一個(gè)外部設(shè)備提 供用于系統(tǒng)100的輸入數(shù)據(jù)。同樣地，可以將由系統(tǒng)100生成的輸出數(shù)據(jù) 提供給連接到系統(tǒng)100的各單元的至少一個(gè)外部設(shè)備，諸如外部存儲(chǔ)器或 處理器?？梢詫⑾到y(tǒng)100的各單元布置為經(jīng)由內(nèi)部連接或者經(jīng)由數(shù)據(jù)總線 接收來(lái)自彼此的數(shù)據(jù)。
在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括用于控制系統(tǒng)100的工作流程 的控制單元160。可以將控制單元布置為接收來(lái)自系統(tǒng)100的各單元的控制 數(shù)據(jù)，以及向系統(tǒng)100的各單元提供控制數(shù)據(jù)。例如，在確定體積圖像數(shù) 據(jù)集之后，可以將第一確定單元121布置為將控制數(shù)據(jù)"已確定體積圖像數(shù)據(jù)集"發(fā)送到控制單元160，并將控制單元160布置為將控制數(shù)據(jù)"分割 體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)"提供給分割單元130，請(qǐng)求分割單元130 分割體積圖像數(shù)據(jù)集，并基于第二查詢中所包括的解剖結(jié)構(gòu)信息識(shí)別體積 圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)?？蛇x地，可以在系統(tǒng)100的另一單元中實(shí)現(xiàn)控 制功能。
在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括用于與系統(tǒng)100的用戶通信的 用戶界面165?？梢詫⒂脩艚缑?65布置為向用戶提供用于進(jìn)入第一查詢輸 入和第二查詢輸入的模塊?？蛇x地，用戶界面可以接收用于選擇系統(tǒng)100 的操作模式的用戶輸入，諸如為了識(shí)別體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)選擇 用于由分割單元130分割體積圖像數(shù)據(jù)集的方法的模式。本領(lǐng)域技術(shù)人員 將理解在系統(tǒng)100的用戶界面165中可以有利地實(shí)現(xiàn)更多的功能。
體積(即三維(3D))圖像數(shù)據(jù)集包括元。體積圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)數(shù)據(jù)元 (x，y，z，I)包括定位(x，y,z)，通常由圖像數(shù)據(jù)集坐標(biāo)系中的三個(gè)直角坐標(biāo)x，y，z 和該定位的密度I表示?？梢詫⑨t(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)體積定義為包括圖像數(shù)據(jù)元 (x，y,z，I)中所包括的所有定位(x，y,z)的體積。可以將體積圖像數(shù)據(jù)集組織為圖 像體積的基本平面部分的集合，例如，基本垂直于坐標(biāo)系的z軸的部分。 4D圖像數(shù)據(jù)集包括在運(yùn)動(dòng)的不同時(shí)間情況或不同階段采集的體積圖像數(shù) 據(jù)集的集合。
將體積圖像數(shù)據(jù)集存儲(chǔ)在系統(tǒng)100的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105中。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 105是永久的即非易失性的存儲(chǔ)器設(shè)備，其允許存儲(chǔ)、讀出和寫入數(shù)字化的 數(shù)據(jù)。這種存儲(chǔ)器設(shè)備可以采用例如磁盤、光盤和/或磁帶。本領(lǐng)域技術(shù)人 員將會(huì)知曉實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105的有效方法。
在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，系統(tǒng)包括用于將新的體積圖像數(shù)據(jù)集添加到 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105的添加單元110。當(dāng)通過(guò)采集裝置采集到新的體積圖像數(shù)據(jù) 集時(shí)，系統(tǒng)100可以獲得所述新的體積圖像數(shù)據(jù)集以對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)。例如， 可以經(jīng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將新的體積圖像數(shù)據(jù)集傳送到系統(tǒng)存儲(chǔ)單元170。將添 加單元IIO布置為將來(lái)自存儲(chǔ)單元170的新的體積圖像數(shù)據(jù)集存放到數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器105中。還可以將添加單元布置為將關(guān)于新的體積圖像數(shù)據(jù)集的參 考信息存放到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。參考信息可以包括體積圖像數(shù)據(jù)集的描述和 體積圖像數(shù)據(jù)集在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的地址。體積圖像數(shù)據(jù)集的描述可以包括
12患者的姓名以及可選地關(guān)于患者的更多信息、圖像數(shù)據(jù)采集模式、數(shù)據(jù)采 集的日期和體積圖像數(shù)據(jù)集的內(nèi)容的描述，例如，在體積圖像數(shù)據(jù)集中所 識(shí)別的解剖結(jié)構(gòu)的列表?？梢詫⑾到y(tǒng)100布置為從用戶輸入和/或從與新的 體積圖像數(shù)據(jù)集相關(guān)的元數(shù)據(jù)中獲得參考信息?？蛇x地，可以將系統(tǒng)100
布置為例如通過(guò)分割體積圖像數(shù)據(jù)而從新的體積圖像數(shù)據(jù)集中得到一部分 參考信息。體積圖像數(shù)據(jù)集的地址可以為存儲(chǔ)地址，其中，將數(shù)字化的體 積圖像數(shù)據(jù)集寫在磁盤上。可選地，體積圖像數(shù)據(jù)集的地址可以為包括數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)字化體積圖像數(shù)據(jù)集的地址的記錄的存儲(chǔ)地址?？梢詫?考信息存儲(chǔ)在例如關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中?？梢曰趨⒖夹畔⒋_定體積圖像數(shù)據(jù)集。
將系統(tǒng)100的第一査詢單元111布置為構(gòu)成用于在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105中 搜索包括體積圖像數(shù)據(jù)子集的體積圖像數(shù)據(jù)集的第一査詢。用戶可以利用 用戶界面165提供構(gòu)成第一查詢的必要的輸入。用戶輸入可以包括例如-患者姓名(例如，John Smith)、圖像數(shù)據(jù)采集模式(例如，X光CT)、數(shù) 據(jù)采集日期(例如，10/07/2006)。該查詢很可能描述一個(gè)體積圖像數(shù)據(jù)集。 可選地，查詢可以包括患者的性別(例如，男性)、圖像采集模式(例如， MRI)和體積圖像數(shù)據(jù)集中所包括的解剖結(jié)構(gòu)的名稱(例如，右冠狀動(dòng)脈 樹)。該査詢可以描述多個(gè)體積圖像數(shù)據(jù)集?？梢詫⒂脩艚缑娌贾脼閹椭?戶進(jìn)入構(gòu)成第一査詢的用戶輸入。例如，用戶界面可以包括諸如(但不限于) 患者姓名文本框和用于指導(dǎo)用戶進(jìn)入構(gòu)成第一査詢的用戶輸入的按鈕的模 塊。由第一單元構(gòu)成的第一查詢用于基于數(shù)據(jù)集的參考信息搜索體積圖像 數(shù)據(jù)集。
將系統(tǒng)100的第二查詢單元112布置為構(gòu)成用于在體積圖像數(shù)據(jù)集中 搜索體積圖像數(shù)據(jù)子集的第二查詢，所述第二査詢包括用于識(shí)別體積圖像 數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)信息。解剖結(jié)構(gòu)可以為例如心臟結(jié)構(gòu)、肺 結(jié)構(gòu)、結(jié)腸結(jié)構(gòu)、骨骼、動(dòng)脈樹或大腦中的結(jié)構(gòu)。用戶可以利用用戶界面 165提供構(gòu)成查詢的必要輸入。用戶輸入可以包括例如，體積圖像數(shù)據(jù)集中 所包括的解剖結(jié)構(gòu)的名稱。用戶輸入還可以包括關(guān)于如何識(shí)別解剖結(jié)構(gòu)的 信息，例如，通過(guò)使形狀模型適應(yīng)于體積圖像數(shù)據(jù)集中所包括的解剖結(jié)構(gòu)， 或者通過(guò)訪問(wèn)在體積圖像數(shù)據(jù)集中所識(shí)別的解剖結(jié)構(gòu)的列表?？梢詫⒌诙?査詢單元112布置為基于用戶輸入構(gòu)成第二查詢。第二查詢可以包括用戶
13輸入中所包括的解剖結(jié)構(gòu)的名稱。第二查詢還可以包括關(guān)于適應(yīng)于體積圖 像數(shù)據(jù)集中所包括的解剖結(jié)構(gòu)的形狀模型的信息。形狀模型信息可以包括 用于獲得形狀模型的鏈接?？蛇x地，形狀模型信息可以包括由確定單元所 使用的形狀模型的描述。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以將第一査詢單元111和第二查詢單元112 實(shí)現(xiàn)為用于構(gòu)成包括第一査詢和第二査詢的一個(gè)查詢的一個(gè)查詢單元113。 用戶界面165可以包括幫助用戶生成句法上正確的查詢的模塊。
將系統(tǒng)100的第一確定單元121布置為基于第一查詢確定體積圖像數(shù) 據(jù)集。應(yīng)該將通過(guò)第一確定單元121確定體積圖像數(shù)據(jù)集解釋為通過(guò)第二 確定單元122確定訪問(wèn)體積圖像數(shù)據(jù)集，即在第二確定單元122中可以得 到體積圖像數(shù)據(jù)集中所包括的數(shù)據(jù)。例如，通過(guò)第一確定單元121確定體 積圖像數(shù)據(jù)集可以包括搜索并找到體積圖像數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的地址。 通過(guò)第一確定單元121確定體積圖像數(shù)據(jù)集還可以包括在系統(tǒng)100的存儲(chǔ) 單元170中生成體積圖像數(shù)據(jù)集的備份。
可以在獲得第一查詢之后且構(gòu)成第二查詢之前開始確定體積圖像數(shù)據(jù) 集?？梢詫⒌谝淮_定單元121布置為搜索包括體積圖像數(shù)據(jù)集參考信息的 數(shù)據(jù)庫(kù)。在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，第一確定單元121找到體積圖像數(shù)據(jù)集 的參考信息，其中包括體積圖像數(shù)據(jù)集的存儲(chǔ)地址。還將第一確定單元布 置為將該地址傳送給系統(tǒng)100的第二確定單元122。還將第一確定單元布置 為將從參考信息中提取的線索傳送給第二查詢單元112和用戶界面165，從 而更好地幫助用戶建立語(yǔ)義上正確的第二査詢。例如，從參考信息中提取 的線索可以包括體積圖像數(shù)據(jù)集中所包含的解剖結(jié)構(gòu)的列表或滿足第一査 詢的體積圖像數(shù)據(jù)集的列表。用戶還可以改進(jìn)第一查詢以確定體積圖像數(shù) 據(jù)集。
將系統(tǒng)100的第二確定單元122布置為基于在體積圖像數(shù)據(jù)集中所識(shí) 別的解剖結(jié)構(gòu)，利用第二査詢中所包含的解剖結(jié)構(gòu)信息，確定體積圖像數(shù) 據(jù)集的體積圖像數(shù)據(jù)子集。應(yīng)該將通過(guò)第二確定單元122確定體積圖像數(shù) 據(jù)集解釋為確定通過(guò)檢索單元125訪問(wèn)體積圖像數(shù)據(jù)子集，g卩使得檢索 單元125能夠獲得體積圖像數(shù)據(jù)子集中所包括的數(shù)據(jù)。例如，通過(guò)第二確 定單元122確定體積圖像數(shù)據(jù)子集可以包括搜索和找到數(shù)據(jù)元，所述數(shù)據(jù)元的定位包含在適應(yīng)于所述解剖結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格中或者在包括所述網(wǎng)格的長(zhǎng)方
體中。通過(guò)第二確定單元122確定體積圖像數(shù)據(jù)集還可以包括在系統(tǒng)100 的存儲(chǔ)單元170中建立體積圖像數(shù)據(jù)子集的備份。
在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，第二確定單元122利用第二査詢中所包括的 解剖結(jié)構(gòu)信息在體積圖像數(shù)據(jù)集的參考信息中搜索關(guān)于體積圖像數(shù)據(jù)集中 所包括的解剖結(jié)構(gòu)的線索。例如，參考信息可以包括體積圖像數(shù)據(jù)集中所 包括的解剖結(jié)構(gòu)的列表。對(duì)于列在參考信息中所列出的每個(gè)解剖結(jié)構(gòu)，列 表還包括包括所述解剖結(jié)構(gòu)的體積的相應(yīng)長(zhǎng)方體。可以將第二確定單元布 置為在列表中找到解剖結(jié)構(gòu)的名稱，從而確定包括解剖結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)方體。其 定位被包括在長(zhǎng)方體中的數(shù)據(jù)元可以為所確定的體積圖像數(shù)據(jù)子集的數(shù)據(jù) 元。
如果第一確定單元121基于第一査詢無(wú)法確定體積圖像數(shù)據(jù)集，或者 如果第二確定單元122利用第二査詢中所包括的解剖結(jié)構(gòu)信息無(wú)法確定體 積圖像數(shù)據(jù)集的子集，則可以將控制單元160布置為獲得來(lái)自相應(yīng)確定單 元的"失敗"輸入，并且執(zhí)行默認(rèn)的"失敗"動(dòng)作，例如，控制單元可以 請(qǐng)求用戶界面165顯示消息"沒(méi)有符合您第一査詢的體積圖像數(shù)據(jù)集"或 "沒(méi)有符合您第二查詢的體積圖像數(shù)據(jù)子集"。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，第一確定單元121和第二確定單元122可 以實(shí)現(xiàn)為一個(gè)確定單元123，所述確定單元123用于基于第一查詢和基于第 二查詢確定體積圖像數(shù)據(jù)集的體積圖像數(shù)據(jù)子集。
在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，將第二確定單元122布置為基于適應(yīng)于體積 圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)的形狀模型確定體積圖像數(shù)據(jù)子集。體積圖像數(shù) 據(jù)子集包括具有在適應(yīng)于解剖結(jié)構(gòu)的模型網(wǎng)格內(nèi)的定位的數(shù)據(jù)元。當(dāng)將體 積圖像數(shù)據(jù)集添加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中時(shí)，模型網(wǎng)格可以已經(jīng)適應(yīng)于體積圖像 數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)?？梢詫⑦m應(yīng)的模型網(wǎng)格在體積圖像數(shù)據(jù)集坐標(biāo)系中 的頂點(diǎn)坐標(biāo)存儲(chǔ)在體積圖像數(shù)據(jù)集的參考信息中。第二查詢可以包括包括 解剖結(jié)構(gòu)名稱的解剖結(jié)構(gòu)信息?？梢杂傻诙_定單元122利用解剖結(jié)構(gòu)的 名稱獲得適應(yīng)于解剖結(jié)構(gòu)的模型網(wǎng)格的頂點(diǎn)坐標(biāo)。由第二確定單元122利 用適應(yīng)的模型網(wǎng)格的頂點(diǎn)坐標(biāo)確定體積圖像數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)元。體積圖像數(shù) 據(jù)子集包括定位于由模型網(wǎng)格所限定的體積中的這些數(shù)據(jù)元。
15息可以包括適應(yīng)于解剖結(jié)構(gòu)的形狀模型的信息和
系統(tǒng)100的單元的信息。例如，分割單元130可以包括適應(yīng)于解剖結(jié)構(gòu)的 形狀模型的描述。第二確定單元122可以采用分割單元130以適應(yīng)于體積
圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)。
將系統(tǒng)100的檢索單元125布置為檢索體積圖像數(shù)據(jù)子集?？梢詫Ⅲw 積圖像數(shù)據(jù)子集下載到系統(tǒng)100的存儲(chǔ)單元170中。用戶可以利用其他觀 察和/或分析應(yīng)用來(lái)觀察和域提取來(lái)自體積圖像數(shù)據(jù)子集的更多信息。可選 地，觀察和/或分析應(yīng)用可以在系統(tǒng)100的另一單元中實(shí)現(xiàn)。
在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，系統(tǒng)100還包括基于解剖結(jié)構(gòu)信息分割體積 圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)的分割單元130?？梢酝ㄟ^(guò)多種方法實(shí)現(xiàn)分割體積 圖像數(shù)據(jù)集，諸如(但不限于)利用具有輪廓匹配的探測(cè)光鑄造的分害U、利用 形狀模型的分割、利用波前傳播的分割和利用體素分類器分割。可選地， 在用戶參與的情況下，可以基于解剖結(jié)構(gòu)信息交互地實(shí)現(xiàn)分割體積圖像數(shù) 據(jù)集?？梢栽趧偤脵z索體積圖像數(shù)據(jù)子集之前或檢索體積圖像數(shù)據(jù)子集之 前的任何其他時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)分割體積圖像數(shù)據(jù)集?？梢詫⒎指畹慕Y(jié)果，特別 是分割期間所識(shí)別的解剖結(jié)構(gòu)，同體積圖像數(shù)據(jù)集一起存儲(chǔ)，以用于將來(lái) 使用。在實(shí)施例中，分割單元130可以是系統(tǒng)100的獨(dú)立單元，或者還可 以是另一系統(tǒng)的單元。
在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，將分割單元130布置為使包括三角網(wǎng)格的形 狀模型適應(yīng)于由第一確定單元所確定的體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)。可 以由分割單元130基于解剖結(jié)構(gòu)信息確定三角網(wǎng)格。例如，可以在解剖結(jié) 構(gòu)信息中描述三角網(wǎng)格。三角網(wǎng)格描述了其所適應(yīng)的解剖結(jié)構(gòu)的表面。在 參考文獻(xiàn)2中描述了用于適應(yīng)三角網(wǎng)格的合適的適應(yīng)方法。
在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，將分割單元130布置為使形狀模型的單個(gè)網(wǎng) 格適應(yīng)體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)。單個(gè)網(wǎng)格描述了其所適應(yīng)的解剖結(jié) 構(gòu)的表面?？梢杂煞指顔卧?30基于解剖結(jié)構(gòu)信息確定單個(gè)網(wǎng)格。例如， 可以將單個(gè)網(wǎng)格的描述包括在分割單元130中。在H.Ddingette的題為 "General Object Reconstruction based on Simplex Meshes" (International Journal of Computer Vision,巻32， 11-142頁(yè)，1999)的文章中描述了基于使 單個(gè)網(wǎng)格適應(yīng)于醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)中的解剖結(jié)構(gòu)的圖像分割。在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，將分割單元130布置為采用波前傳播方法分 割體積圖像數(shù)據(jù)集。波前傳播所必需的初始參數(shù)值可以被包括在解剖結(jié)構(gòu) 信息中。例如，在T.Deschamps和L.D.Cohen的題為"Fast Surface and Tree Structure Extraction of Vascular Objects in 3D medical objects" (Curve and Surface Design, Saint-Malo 2002， T. Lyche， M.-L. Mazure， and L. L. Schumaker， Eds.， Nashboro Press, Brentwood, 2003)的文章中描述了利用
波前傳播識(shí)別冠狀動(dòng)脈。
在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，將分割單元130布置為采用數(shù)據(jù)分類器將體
積圖像數(shù)據(jù)集的各元分類為解剖結(jié)構(gòu)所包括的元或者解剖結(jié)構(gòu)不包括的 元。數(shù)據(jù)分類器可以由分割單元130基于解剖結(jié)構(gòu)信息確定。例如，解剖 結(jié)構(gòu)信息可以包括允許分割單元130使用所述數(shù)據(jù)分類器的數(shù)據(jù)分類器定 義或到數(shù)據(jù)分類器定義的鏈接。在C. A. Cocosco等人的題為"A Fully Automatic and Robust Brain MRI Tissue Classification Method" (Medical Image Analysis,巻7， 513-527頁(yè)，2003)的文章中描述了磁共振大腦圖像
數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)元的分類。
在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，當(dāng)將新的體積圖像數(shù)據(jù)集添加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 105中時(shí)，還將系統(tǒng)IOO布置為基于解剖結(jié)構(gòu)信息識(shí)別新的體積圖像數(shù)據(jù)集 中的解剖結(jié)構(gòu)。當(dāng)將新的體積圖像數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105中時(shí)，為了 識(shí)別新的體積圖像數(shù)據(jù)集中的共同解剖結(jié)構(gòu)，可以利用包括用于識(shí)別共同 解剖結(jié)構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)信息的一組標(biāo)準(zhǔn)查詢分割體積圖像數(shù)據(jù)集?？梢詫⑦@ 組標(biāo)準(zhǔn)査詢存儲(chǔ)在系統(tǒng)100中?？梢詫⒃谛碌捏w積圖像數(shù)據(jù)集中所識(shí)別的 關(guān)于共同解剖結(jié)構(gòu)的信息，例如適應(yīng)于共同解剖結(jié)構(gòu)的模型網(wǎng)格的頂點(diǎn)坐 標(biāo)，存儲(chǔ)在新的體積圖像數(shù)據(jù)集的參考信息中。
在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，解剖結(jié)構(gòu)信息還包括關(guān)于解剖結(jié)構(gòu)特性的信 息。關(guān)于解剖結(jié)構(gòu)的特性的信息可以是關(guān)于具有解剖結(jié)構(gòu)的問(wèn)題的信息， 例如關(guān)于骨骼礦物質(zhì)密度、用于確定骨質(zhì)疏松癥嚴(yán)重程度的所謂的T分?jǐn)?shù) 或者解剖結(jié)構(gòu)的尺寸。第二確定單元可以包括計(jì)算在所確定的體積圖像數(shù) 據(jù)子集中的解剖結(jié)構(gòu)中所包括的特性的模塊?？蛇x地，所確定的體積圖像 數(shù)據(jù)集的參考信息可以包括關(guān)于體積圖像數(shù)據(jù)集中所包括的解剖結(jié)構(gòu)特性 的信息。在系統(tǒng)100的實(shí)施例中，可以設(shè)計(jì)第一查詢以確定多個(gè)體積圖像數(shù)據(jù)
集，例如臨時(shí)采集的心臟的體積圖像數(shù)據(jù)集序列的集合?？梢栽O(shè)計(jì)第二查 詢以確定體積圖像數(shù)據(jù)集序列的特性，例如心臟的射血分?jǐn)?shù)?？梢詫⑾到y(tǒng)
100布置為檢索用于對(duì)心臟進(jìn)行成像的心舒張末期體積圖像數(shù)據(jù)子集，以及
用于對(duì)心臟進(jìn)行成像的心收縮末期體積圖像數(shù)據(jù)子集，其中體積圖像數(shù)據(jù)
子集包括在具有例如低于55%的異常射血分?jǐn)?shù)的序列中。
在系統(tǒng)的實(shí)施例中，還將檢索單元125布置為檢索所確定的體積圖像 數(shù)據(jù)子集的特點(diǎn)。第二查詢的解剖結(jié)構(gòu)信息還可以包括用于檢索所確定的 體積圖像數(shù)據(jù)子集的特點(diǎn)的請(qǐng)求。所述特點(diǎn)可以為例如適應(yīng)于所確定的體 積圖像數(shù)據(jù)集中所包括的解剖結(jié)構(gòu)的三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)坐標(biāo)或描述所確定的 體積圖像數(shù)據(jù)集中所包括的解剖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)元的二進(jìn)制掩碼?？梢岳盟?檢索的特點(diǎn)進(jìn)一步分析解剖結(jié)構(gòu)，所述特點(diǎn)例如適應(yīng)于所確定的體積圖像 數(shù)據(jù)集中所包括的解剖結(jié)構(gòu)的三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)坐標(biāo)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解可以對(duì)系統(tǒng)100的幾個(gè)實(shí)施例進(jìn)行組合。例 如，第二確定單元122可以在體積圖像數(shù)據(jù)集的參考信息中檢查關(guān)于所識(shí) 別的解剖結(jié)構(gòu)的線索。如果參考信息包括適應(yīng)于體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖 結(jié)構(gòu)的多邊形網(wǎng)格的描述，則可以基于所適應(yīng)的多邊形網(wǎng)格，利用該多邊 形網(wǎng)格的描述確定體積圖像數(shù)據(jù)子集。如果參考信息不包括關(guān)于所識(shí)別的 解剖結(jié)構(gòu)的線索，可以將第二確定單元122布置為采用分割單元130分割 體積圖像數(shù)據(jù)，從而識(shí)別解剖結(jié)構(gòu)，例如為了使多邊形網(wǎng)格適應(yīng)于體積圖 像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)。
圖1B示意地示出了基于客戶機(jī)一服務(wù)器架構(gòu)的系統(tǒng)100的另一個(gè)示例 性實(shí)施例的方框圖。在該實(shí)施例中，系統(tǒng)100還包括以下各單元包括第 一查詢單元111和第二查詢單元112的客戶機(jī)單元140，以及包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器105、第一確定單元121和第二確定單元122的服務(wù)器單元150?？梢詫?第一查詢單元112和第二查詢單元實(shí)現(xiàn)為一個(gè)查詢單元113?？梢詫⒌谝淮_ 定單元121和第二確定單元122實(shí)現(xiàn)為一個(gè)確定單元123。客戶機(jī)單元140 和服務(wù)器單元150都經(jīng)由I/O接口 141禾Q 151分別連接到諸如(但不限 于)LAN145的網(wǎng)絡(luò)?？蛻魴C(jī)單元140還包括添加單元110-C的客戶機(jī)部分、 檢索單元125-C的客戶機(jī)部分、控制單元160-C的客戶機(jī)部分、用戶界面
18165、客戶機(jī)存儲(chǔ)單元170-C和客戶機(jī)數(shù)據(jù)總線175-C。服務(wù)器單元150還 包括添加單元110-S的服務(wù)器部分、檢索單元125-S的服務(wù)器部分、分割單 元130、控制單元160-S的服務(wù)器部分、服務(wù)器存儲(chǔ)單元170-S和服務(wù)器數(shù) 據(jù)總線175-S。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解系統(tǒng)100的其他實(shí)施例也是可能的。在其他 情況中，可能重新定義系統(tǒng)的各單元，并重新分配其功能。例如，在系統(tǒng) 100的實(shí)施例中，可以將分割單元130的功能與第二確定單元122的功能進(jìn) 行組合。在系統(tǒng)100的另一實(shí)施例中，可以用多個(gè)分割單元取代分割單元 130?？梢詫?duì)多個(gè)分割單元中的每個(gè)分割單元進(jìn)行布置以采用識(shí)別解剖結(jié)構(gòu) 的不同的分割方法。所采用的分割方法可以基于第二査詢中所包括的用戶 選擇。
可以利用處理器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)100的各單元。通常地，在軟件程序產(chǎn)品的 控制下實(shí)現(xiàn)其功能。在執(zhí)行期間，通常將軟件程序產(chǎn)品下載到諸如RAM的 存儲(chǔ)器中，并從那里執(zhí)行?？梢詮闹T如ROM、硬盤或磁和/或光存儲(chǔ)器的 后臺(tái)存儲(chǔ)器下載程序，或者經(jīng)由諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)下載。可選地，應(yīng)用專 用集成電路可以提供所述功能。
圖2示出了方法200的示例性實(shí)施例的流程圖，所述方法200檢索體 積圖像數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中所包括的體積圖像數(shù)據(jù)子集。方法200從接 收用戶輸入的UI步驟265開始。在接收用于將新的體積圖像數(shù)據(jù)集添加到 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的用戶輸入之后，方法200繼續(xù)進(jìn)行用于將新的體積圖像數(shù)據(jù) 集添加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的添加步驟210。在添加步驟210之后，方法返回UI 步驟265。在接收用于檢索體積圖像數(shù)據(jù)集的子集的用戶輸入之后，方法繼 續(xù)進(jìn)行用于構(gòu)成第一査詢的第一査詢步驟211，所述第一查詢用于在數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器中搜索包括體積圖像數(shù)據(jù)子集的體積圖像數(shù)據(jù)集。同時(shí)，方法200繼 續(xù)進(jìn)行用于構(gòu)成第二查詢的第二查詢步驟212，所述第二查詢用于在體積圖
像數(shù)據(jù)集中搜索體積圖像數(shù)據(jù)子集，第二査詢包括用于識(shí)別體積圖像數(shù)據(jù) 集中的解剖結(jié)構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)信息。在第一査詢步驟211之后，方法繼續(xù)進(jìn) 行用于基于第一查詢確定體積圖像數(shù)據(jù)集的第一確定步驟221。在第一確定 步驟221之后，方法繼續(xù)進(jìn)行用于控制方法200的流程的控制步驟260。如 果需要識(shí)別體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)，方法繼續(xù)進(jìn)行分割步驟230，所
19述分割步驟230用于分割體積圖像數(shù)據(jù)集，并且基于解剖結(jié)構(gòu)信息識(shí)別體 積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)。在分割步驟230之后，方法繼續(xù)進(jìn)行第二確 定步驟222，所述確定步驟222用于基于在體積圖像數(shù)據(jù)集中所識(shí)別的解剖 結(jié)構(gòu)，利用第二查詢中所包括的解剖結(jié)構(gòu)信息確定體積圖像數(shù)據(jù)集的體積 圖像數(shù)據(jù)子集。如果不需要分割體積圖像數(shù)據(jù)集，則方法從控制步驟260 跳到所述第二確定步驟222。在第二確定步驟222之后，方法繼續(xù)進(jìn)行用于 檢索所確定的體積圖像數(shù)據(jù)子集的檢索步驟225。在檢索步驟之后，方法返 回UI步驟265。在接收到用于結(jié)束方法200的用戶輸入之后，方法200結(jié) 束。方法200中各個(gè)步驟的順序不是強(qiáng)制的，在不偏離本發(fā)明主旨的情況 下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以改變一些步驟的順序，或者利用線程模型、多處 理器系統(tǒng)或多處理同時(shí)執(zhí)行一些步驟。可選地，可以將本發(fā)明的方法200 的兩個(gè)或更多步驟組合為一個(gè)步驟?？蛇x地，可以將本發(fā)明的方法200的 一個(gè)步驟劃分為多個(gè)步驟。圖3示意性地示出了采用系統(tǒng)100的圖像采集裝置300的示例性實(shí)施 例，所述圖像采集裝置300包括經(jīng)由內(nèi)部連接與系統(tǒng)100連接的圖像采集 單元310、輸入接頭301和輸出接頭302。這一布置為所述圖像采集裝置300 提供系統(tǒng)100的有利性能以檢索體積圖像數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中所包括的 體積圖像數(shù)據(jù)子集，有利地提高了圖像采集裝置300的性能。圖像采集裝 置的示例包括(但不限于)CT系統(tǒng)、X射線系統(tǒng)、MR1系統(tǒng)、US系統(tǒng)、PET 系統(tǒng)、SPET系統(tǒng)和NM系統(tǒng)。圖4示意性地示出了工作站400的示例性實(shí)施例。工作站包括系統(tǒng)總 線401。處理器410、存儲(chǔ)器420、磁盤輸入/輸出(I/O)適配器430和用戶界 面(UI)440可操作地連接到系統(tǒng)總線401。磁盤存儲(chǔ)器設(shè)備431可操作地耦 合到磁盤I/O適配器430。鍵盤441 、鼠標(biāo)442和顯示器443可操作地耦合 到UI440?？梢詫⒈景l(fā)明的系統(tǒng)100實(shí)施為存儲(chǔ)在磁盤存儲(chǔ)器設(shè)備431中 的計(jì)算機(jī)程序。對(duì)工作站400進(jìn)行布置以將程序和輸入數(shù)據(jù)下載到存儲(chǔ)器 420，并在處理器410上執(zhí)行該程序。用戶可以利用鍵盤441和域鼠標(biāo)442 將信息輸入工作站400。將工作站布置為將信息輸出到顯示設(shè)備443和域 磁盤431。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，現(xiàn)有技術(shù)中存在工作站400的大量其他實(shí)施例，本實(shí)施例用于示出本發(fā)明，而不應(yīng)被理解為將本發(fā)明限制于該 特定實(shí)施例。應(yīng)該注意的是上述實(shí)施例示意而非限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不 偏離所附權(quán)利要求范圍的情況下能夠設(shè)計(jì)替代實(shí)施例。在權(quán)利要求中，置 于括號(hào)中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)該構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求的限制。詞語(yǔ)"包括"不 排除存在沒(méi)有在權(quán)利要求或說(shuō)明書中列出的元件和步驟。元件前面的詞語(yǔ) "一"或"一個(gè)"不排除存在多個(gè)這樣的元件?？梢越柚诎ㄈ舾刹煌?元件的硬件和借助于編程計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在列舉了多個(gè)單元的系統(tǒng)權(quán) 利要求中，這些單元的多個(gè)可以由硬件或軟件的一個(gè)或相同的器件實(shí)現(xiàn)。 詞語(yǔ)第一、第二和第三等的使用不表示任何順序。要將這些詞語(yǔ)理解為名 稱。
權(quán)利要求
1、一種對(duì)體積圖像數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(105)中所包括的體積圖像數(shù)據(jù)子集進(jìn)行檢索的系統(tǒng)(100)，所述系統(tǒng)包括第一查詢單元(111，113)，其用于構(gòu)成在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(105)中搜索包括所述體積圖像數(shù)據(jù)子集的體積圖像數(shù)據(jù)集的第一查詢；第二查詢單元(112，113)，其用于構(gòu)成在所述體積圖像數(shù)據(jù)集中搜索所述體積圖像數(shù)據(jù)子集的第二查詢，所述第二查詢包括用于識(shí)別所述體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)信息；第一確定單元(121，123)，其用于基于所述第一查詢確定所述體積圖像數(shù)據(jù)集；第二確定單元(122，123)，其用于基于在所述體積圖像數(shù)據(jù)集中所識(shí)別的所述解剖結(jié)構(gòu)，利用在所述第二查詢中所包括的所述解剖結(jié)構(gòu)信息，確定所述體積圖像數(shù)據(jù)集的所述體積圖像數(shù)據(jù)子集；以及檢索單元(125)，其用于檢索所確定的體積圖像數(shù)據(jù)子集。
2、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(100)，還包括用于將新的體積圖像數(shù)據(jù)集 添加到所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(105)的添加單元(110)。
3、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(100)，還包括用于基于所述解剖結(jié)構(gòu)信息 分割所述體積圖像數(shù)據(jù)集的分割單元(130)。
4、 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)(100)，還將其布置為當(dāng)將新的體積圖像數(shù) 據(jù)集添加到所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(105)中時(shí)，基于所述解剖結(jié)構(gòu)信息識(shí)別所述新 的體積圖像數(shù)據(jù)集中的所述解剖結(jié)構(gòu)。
5、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述第二確定單元(122)被 布置為基于適應(yīng)于所述體積圖像數(shù)據(jù)集中的所述解剖結(jié)構(gòu)的形狀模型，確 定所述體積圖像數(shù)據(jù)子集。
6、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述解剖結(jié)構(gòu)信息還包括關(guān) 于所述解剖結(jié)構(gòu)的特性的信息。
7、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述檢索單元(125)還被布 置為檢索所確定的體積圖像數(shù)據(jù)子集的特點(diǎn)。
8、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(100)，還包括包括所述第一查詢單元(lll) 和所述第二查詢單元(112)的客戶機(jī)單元(140)、以及包括所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (105)、所述第一確定單元(121)和所述第二確定單元(122)的服務(wù)器單元 (150)。
9、 一種圖像采集裝置(300)，其包括如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(IOO)。
10、 一種工作站(400)，其包括如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(IOO)。
11、 一種對(duì)體積圖像數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中所包括的體積圖像數(shù)據(jù)子 集進(jìn)行檢索的方法(200)，所述方法包括第一查詢步驟(211)，其用于構(gòu)成在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中搜索包括所述體 積圖像數(shù)據(jù)子集的體積圖像數(shù)據(jù)集的第一査詢；第二查詢步驟(212)，其用于構(gòu)成在所述體積圖像數(shù)據(jù)集中搜索所述體 積圖像數(shù)據(jù)子集的第二查詢，所述第二查詢包括用于識(shí)別所述體積圖像數(shù) 據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)信息；第一確定步驟(221)，其用于基于所述第一查詢確定所述體積圖像數(shù)據(jù)集；第二確定步驟(222)，其用于基于在所述體積圖像數(shù)據(jù)集中所識(shí)別的所 述解剖結(jié)構(gòu)，利用在所述第二查詢中所包括的所述解剖結(jié)構(gòu)信息，確定所 述體積圖像數(shù)據(jù)集的所述體積圖像數(shù)據(jù)子集；以及檢索步驟(225)，其用于檢索所確定的體積圖像數(shù)據(jù)子集。
12、 一種由計(jì)算機(jī)布置下載的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括用于對(duì)體積圖像數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中所包括的體積圖像數(shù)據(jù)子集進(jìn)行檢索的指令，所 述計(jì)算機(jī)布置包括處理單元和存儲(chǔ)器，下載之后，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品為 所述處理單元提供實(shí)現(xiàn)下述任務(wù)的能力構(gòu)成用于在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中搜索包括所述體積圖像數(shù)據(jù)子集的體積 圖像數(shù)據(jù)集的第一査詢；構(gòu)成用于在所述體積圖像數(shù)據(jù)集中搜索所述體積圖像數(shù)據(jù)子集的第二 査詢，所述第二查詢包括用于識(shí)別所述體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)的解 剖結(jié)構(gòu)信息；基于所述第一查詢確定所述體積圖像數(shù)據(jù)集；基于在所述體積圖像數(shù)據(jù)集中所識(shí)別的解剖結(jié)構(gòu)，利用所述第二查詢 中所包括的所述解剖結(jié)構(gòu)信息，確定所述體積圖像數(shù)據(jù)集的所述體積圖像 數(shù)據(jù)子集；以及對(duì)所確定的體積圖像數(shù)據(jù)子集進(jìn)行檢索。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢索體積圖像數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(105)中所包括的體積圖像數(shù)據(jù)子集的系統(tǒng)(100)，所述系統(tǒng)包括第一查詢單元(111，113)，其用于構(gòu)成在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(105)中搜索包括體積圖像數(shù)據(jù)子集的體積圖像數(shù)據(jù)集的第一查詢；第二查詢單元(112，113)，其構(gòu)成在體積圖像數(shù)據(jù)集中搜索體積圖像數(shù)據(jù)子集的第二查詢，所述第二查詢包括用于識(shí)別體積圖像數(shù)據(jù)集中的解剖結(jié)構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)信息；第一確定單元(121，123)，其用于基于第一查詢確定體積圖像數(shù)據(jù)集；第二確定單元(122，123)，其基于在體積圖像數(shù)據(jù)集中所識(shí)別的解剖結(jié)構(gòu)，利用第二查詢中所包括的解剖結(jié)構(gòu)信息，確定體積圖像數(shù)據(jù)集的體積圖像數(shù)據(jù)子集；以及檢索單元(125)，其用于檢索所確定的體積圖像數(shù)據(jù)子集。由此，系統(tǒng)能夠檢索描述解剖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)減少的量，即體積圖像數(shù)據(jù)集的子集。
文檔編號(hào)G06F19/00GK101517584SQ200780035685
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者H·萊曼, J·威斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司