專利名稱：用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)及其在虛擬內(nèi)窺鏡檢查中的使用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及圖像處理，更具體地，涉及用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及用于抑制標(biāo)記材料的方法在虛擬結(jié)腸鏡檢查中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡檢查過程通常依靠使用插入病人身體內(nèi)的柔性光纖管，從而可視地檢查內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)。隨后，操作員可以操作解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)的管，以查找任何解剖結(jié)構(gòu)異常。利用這個(gè)過程的結(jié)腸鏡檢查雖然可靠，但都很昂貴并耗費(fèi)時(shí)間。此外，它對(duì)于患者來說是一個(gè)侵入式、不舒服、并且有時(shí)很痛苦的過程。非侵入式過程已經(jīng)被用于減少侵入式結(jié)腸鏡過程的上述至少其中一個(gè)缺陷。這些非侵入式過程使用諸如計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)的成像技術(shù)獲取表示解剖結(jié)構(gòu)的圖像數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析。不過，這些程序仍然需要在檢查前為患者準(zhǔn)備用于結(jié)腸清潔的瀉藥。為了適當(dāng)減少患者的不適感，已經(jīng)提出了對(duì)使用數(shù)字減法算法進(jìn)行隨后虛擬去除的液體和固體排泄物進(jìn)行標(biāo)記的最少瀉藥準(zhǔn)備過程。然而，用于獲取圖像數(shù)據(jù)的成像技術(shù)通常存在在每個(gè)解剖界面處生成污點(diǎn)的空間分辨率。因此，當(dāng)去除標(biāo)記材料時(shí)，這些算法可能人為地使去除材料與結(jié)腸內(nèi)壁之間的界面平滑，并且在結(jié)腸中出現(xiàn)的息肉或其它異常可能被無意中去除或錯(cuò)誤地降低至可接受的水平，這是一個(gè)很嚴(yán)重的問題。這些算法通常依賴于利用使用適于將分析下的結(jié)構(gòu)界面特征化的閾值的圖像分割。然而，由于不同的解剖結(jié)構(gòu)彼此非常不同，所以簡單的閾值不允許簡單地單程分割結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，軟組織、骨骼、及脂肪組織具有不同的密度。為了考慮結(jié)構(gòu)的這種很大的變化，使用了不同的技術(shù)。例如，在公布號(hào)W02008/089492、W02007/064980、及W002/029764PCT下所公布的PCT國際申請(qǐng)以及在公布號(hào)2008/0118133和2008/0008367下所公布的美國專利申請(qǐng)講授了用于電子清潔醫(yī)學(xué)圖像的各種方法。但是，它們?nèi)匀皇褂糜糜诮Y(jié)構(gòu)分割的閾值，所得分割仍然保持對(duì)多個(gè)單位圖像元素的逼近。不同結(jié)構(gòu)之間的界面仍然在隨后被平滑。這樣會(huì)導(dǎo)致操作員誤診斷，這是一個(gè)很嚴(yán)重的問題。美國專利號(hào)6，366，800描述了在虛擬內(nèi)窺鏡檢查中用于自動(dòng)分析的方法。然而，這種方法仍然依賴于分割技術(shù)，并且所得的分割仍然保持逼近。因此，期望提供一種將減少上述缺陷的至少一個(gè)的電子清潔醫(yī)學(xué)圖像的改進(jìn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明公開了一種過濾具有所選擇類型的區(qū)域中的至少三種類型不同區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的方法，至少三種類型的不同區(qū)域中的每一個(gè)均以多個(gè)單位圖像元素為特征，所述方法包括提供圖像數(shù)據(jù)；選擇圖像數(shù)據(jù)的至少包括至少三種類型的不同區(qū)域的每一 個(gè)的相應(yīng)部分的部分；確定用于選擇部分中的至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)的至少一個(gè)分布；確定用于將選擇部分中的所選擇類型的區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素與至少三種類型的區(qū)域的另一類型的區(qū)域相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)函數(shù)，使得選擇部分中所選擇類型的區(qū)域的至少一個(gè)分布被變換成另一類型的區(qū)域的相應(yīng)分布；并且將至少一種函數(shù)應(yīng)用于選擇部分的所選擇類型的區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素，從而提供過濾的圖像數(shù)據(jù)。具體地，在所述方法被用作后續(xù)處理前的預(yù)處理步驟的情況下，不用分割任何區(qū)域就能獲取所選擇類型的區(qū)域過濾，這是很大的優(yōu)勢(shì)。在一個(gè)實(shí)施方式中，圖像數(shù)據(jù)的提供包括從CT掃描設(shè)備接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，圖像數(shù)據(jù)的提供包括從由磁共振成像(MRI)設(shè)備、正電子發(fā)射斷層掃描(PET)設(shè)備、X射線設(shè)備、超聲設(shè)備、及其任意組合所構(gòu)成的組合中接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，從由體積醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)、體積斷層圖像數(shù)據(jù)、及平行連續(xù)圖像平面所構(gòu)成的組合中選擇圖像數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，圖像數(shù)據(jù)包括從由像素和三維像素所構(gòu)成的組中所選擇的多個(gè)單位圖像元素。在一個(gè)實(shí)施方式中，圖像數(shù)據(jù)表示解剖結(jié)構(gòu)。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，解剖結(jié)構(gòu)包括結(jié)腸的一部分。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)分別包括第一物質(zhì)類型區(qū)域、第二物質(zhì)類型區(qū)域以及第三物質(zhì)型區(qū)域。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)分別包括空氣型區(qū)域、標(biāo)記物質(zhì)型區(qū)域以及生物組織型區(qū)域。在又一實(shí)施方式中，過濾的圖像數(shù)據(jù)至少包括空氣型區(qū)域和生物組織型區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方式中，圖像數(shù)據(jù)的選擇部分包括所選擇類型的區(qū)域的相應(yīng)區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方式中，圖像部分的選擇包括選擇其中一個(gè)區(qū)域并選擇緊鄰區(qū)域，直至所得區(qū)域包括至少三種類型的不同區(qū)域。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，選擇緊鄰區(qū)域直至所得區(qū)域包括至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)的代表部分。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)分布的確定包括確定對(duì)應(yīng)于選擇部分的單位圖像元素的代表部分的強(qiáng)度分布。在另一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)分布的確定包括確定對(duì)應(yīng)于選擇部分的單位圖像元素的代表部分的梯度分布。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)分布的確定包括確定對(duì)應(yīng)于選擇部分的單位圖像兀素的代表部分的強(qiáng)度微商分布。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，至少一個(gè)分布的確定包括確定從由相應(yīng)的單位圖像元素的代表部分的強(qiáng)度分布、相應(yīng)的單位圖像元素的代表部分的梯度分布以及相應(yīng)的單位圖像元素的代表部分的強(qiáng)度微商分布所構(gòu)成的組中選擇的多個(gè)分布。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)函數(shù)的確定包括確定用于逼近相應(yīng)分布的初始逼近函數(shù)并確定適于將初始逼近函數(shù)變換成另一類型的區(qū)域的相應(yīng)分布的變換函數(shù)。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述方法還包括確定用于逼近另一類型的區(qū)域的分布的附加初始函數(shù)，其中，至少一個(gè)函數(shù)的應(yīng)用包括應(yīng)用變換函數(shù)，從而將初始函數(shù)變換成附加初始函數(shù)。在又一實(shí)施方式中，從由拉普拉斯函數(shù)和高斯函數(shù)構(gòu)成的組中選擇初始逼近函數(shù)。 在另一個(gè)實(shí)施方式中，從由拉普拉斯函數(shù)和高斯函數(shù)所構(gòu)成的組中選擇初始逼近函數(shù)和附加初始逼近函數(shù)中的每一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)函數(shù)的確定包括確定拉普拉斯函數(shù)和高斯函數(shù)中的至少一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)函數(shù)的確定包括將傅里葉變換應(yīng)用于至少一個(gè)分布。在另一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)函數(shù)的確定包括對(duì)至少一個(gè)分布應(yīng)用參數(shù)法。在一個(gè)實(shí)施方式中，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法還包括顯示過濾的圖像數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法還包括顯示解剖結(jié)構(gòu)的三維渲染。在又一實(shí)施方式中，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法還包括將過濾的圖像數(shù)據(jù)提供給體積渲染引擎用于3D可視化。在一個(gè)實(shí)施方式中，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法還包括將過濾的圖像數(shù)據(jù)提供給計(jì)算機(jī)輔助檢測單元用于異常性檢測。在另一個(gè)實(shí)施方式中，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法還包括將過濾的圖像數(shù)據(jù)提供給計(jì)算機(jī)輔助診斷單元用于解剖異常性診斷。在又一實(shí)施方式中，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法還包括將過濾的圖像數(shù)據(jù)提供給體積渲染引擎用于3D可視化。在一個(gè)實(shí)施方式中，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法還包括使用過濾的圖像數(shù)據(jù)，用于執(zhí)行虛擬內(nèi)窺鏡檢查。針對(duì)電子結(jié)腸清潔的具體應(yīng)用，所述方法能夠過濾來自圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)記物質(zhì)型區(qū)域，這具有很大的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)另一個(gè)方面，還提供了一種系統(tǒng)，用于過濾具有所選擇類型的區(qū)域的至少三種類型的不同區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)均以多個(gè)單位圖像元素為特征。所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)接收單元，用于接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)；以及選擇單元，耦接至數(shù)據(jù)接收單元，用于選擇圖像數(shù)據(jù)的至少包括至少三種類型的區(qū)域的每一個(gè)的相應(yīng)部分的一部分，并提供圖像數(shù)據(jù)的選擇部分。該系統(tǒng)還包括分布確定單元，耦接至選擇單元和數(shù)據(jù)接收單元中的一個(gè)，用于確定選擇部分中的至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)的至少一個(gè)分布，并提供選擇部分中的至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)的至少一個(gè)確定分布。該系統(tǒng)包括函數(shù)確定單元，耦接至分布確定單元，用于確定將選擇部分中的所選擇類型的區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素與至少三種類型區(qū)域的另一類型的區(qū)域相關(guān)聯(lián)的至少一種函數(shù)，使得選擇部分中的選擇類型的區(qū)域的至少一個(gè)確定分布被變換成另一類型的區(qū)域的相應(yīng)分布。該系統(tǒng)還包括過濾單元，耦接至函數(shù)確定單元，用于將至少一種函數(shù)應(yīng)用于選擇部分的所選擇類型的區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素，從而提供過濾的圖像數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，系統(tǒng)還包括耦接至過濾單元的顯示單元，用于向用戶顯示過濾的圖像數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，系統(tǒng)還包括耦接至過濾單元的傳送單元，用于將過濾的圖像數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)輔助檢測單元，用于異常性檢測。在另一個(gè)實(shí)施方式中，系統(tǒng)還包括耦接至過濾單元的傳送單元，用于將過濾的圖像數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)輔助診斷單元，用于異常性診斷。在另一個(gè)實(shí)施方式中，函數(shù)確定單元包括第一模塊，用于確定初始逼近函數(shù)，以·逼近相應(yīng)的分布；以及第二模塊，用于確定變換函數(shù)，用于將初始逼近函數(shù)變換為另一類型的區(qū)域的相應(yīng)分布。根據(jù)另一方面，公開了對(duì)用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的使用，用于執(zhí)行虛擬內(nèi)窺鏡檢查。根據(jù)另一個(gè)方面，公開了對(duì)用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的使用，用于抑制從由無準(zhǔn)備CT結(jié)腸鏡檢查、無瀉藥CT結(jié)腸鏡檢查、具有標(biāo)記藥劑的溫和制劑CT結(jié)腸鏡檢查、及通過標(biāo)記用于CT結(jié)腸鏡檢查的殘余液體/大便的瀉藥制劑所構(gòu)成的組中選擇的虛擬結(jié)腸鏡檢查中的標(biāo)記材料。根據(jù)另一方面，公開了所述方法的使用，用于過濾圖像數(shù)據(jù)，抑制從由無準(zhǔn)備CT結(jié)腸鏡檢查、無瀉藥CT結(jié)腸鏡檢查、具有標(biāo)記藥劑的溫和制劑CT結(jié)腸鏡檢查、及通過標(biāo)記用于CT結(jié)腸鏡檢查的殘余液體/大便的瀉藥制劑所構(gòu)成的組中選擇的虛擬結(jié)腸鏡檢查中的標(biāo)記材料。根據(jù)另一方面，還提供了對(duì)用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的使用，，用于抑制在包含碘基標(biāo)記藥劑的虛擬結(jié)腸鏡檢查中的標(biāo)記材料。根據(jù)另一方面，還提供對(duì)用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的使用，用于抑制在包含鋇基標(biāo)記藥劑的虛擬結(jié)腸鏡檢查中的標(biāo)記材料。根據(jù)另一方面，提供了機(jī)器可讀介質(zhì)，其上記錄有用于執(zhí)行過濾圖像數(shù)據(jù)的方法的指令。根據(jù)另一方面，還提供了在根據(jù)先前所描述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法過濾圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行交易的方法，其中，通過收費(fèi)過濾圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)另一方面，還提供了在過濾圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行交易的方法，所述方法包括接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)；執(zhí)行如先前所描述的一樣用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法；并收費(fèi)提供過濾數(shù)據(jù)。根據(jù)另一方面，還提供了在過濾圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行交易的方法，所述方法包括由供應(yīng)商將先前所描述的用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)提供給第三方；操作所述系統(tǒng)，其中，由第三方通過收費(fèi)進(jìn)行操作；并由第三方將收取的費(fèi)用的至少一部分返還給供應(yīng)商。
根據(jù)另一方面，還提供了在過濾圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行交易的方法，所述方法包括提供標(biāo)記藥劑；限定與標(biāo)記藥劑相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記藥劑分布；提供用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其中，根據(jù)標(biāo)記藥劑分布定制所述系統(tǒng)；執(zhí)行用于先前所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，通過標(biāo)記藥劑獲取圖像數(shù)據(jù)；并通過收費(fèi)提供過濾的圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)另一方面，還提供了在過濾圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行交易的方法，所述方法包括提供標(biāo)記藥劑；限定與標(biāo)記藥劑相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記藥劑分布；由供應(yīng)商向第三方提供用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)記藥劑分布被定制；操作所述系統(tǒng)，其中，由第三方通過收費(fèi)進(jìn)行操作；并由第三方向供應(yīng)商返還收取的費(fèi)用的至少一部分。用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法不限于指定類型的圖像數(shù)據(jù)，這是很大的優(yōu)勢(shì)。此外，所述方法不依賴于預(yù)定的嚴(yán)格圖像數(shù)據(jù)值，這也是很大的優(yōu)勢(shì)。因此，可以通過多種圖像數(shù)據(jù)類型和多種掃描設(shè)備使用所述方法。此外，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法很好地被用于包括至少兩相的任何解剖結(jié)構(gòu)，諸如包括內(nèi)壁和多個(gè)空氣區(qū)域的結(jié)腸結(jié)構(gòu)以及其中延伸的排泄物區(qū)域，這也是很大的優(yōu)勢(shì)。 相關(guān)技術(shù)人員將理解結(jié)腸電子清潔特定的應(yīng)用，所述方法不用人為平滑去除材料與結(jié)腸內(nèi)壁之間的界面就能通過圖像數(shù)據(jù)過濾標(biāo)記物質(zhì)型區(qū)域，由于其能夠更精確地進(jìn)行結(jié)腸癌篩查，所以這是很大的優(yōu)勢(shì)。此外，由于所述方法不用人為平滑任何表面，所以可以增強(qiáng)任意潛在病變的3D表示，特別是尺寸約為3mm至4mm的平坦病變或微小病變，這對(duì)于檢測早期階段的潛在病變方面也具有很大的優(yōu)勢(shì)。相關(guān)技術(shù)人員也會(huì)理解所述方法不依賴于任何對(duì)于管狀結(jié)構(gòu)的形態(tài)的先驗(yàn)或假設(shè)，這在提供增強(qiáng)過濾方面也具有很大的優(yōu)勢(shì)。相關(guān)技術(shù)人員也會(huì)理解，由于圖像不用必須被分割，所以所述方法對(duì)于增強(qiáng)原始圖像數(shù)據(jù)中所包含的信息的3D表示或2D表示方面特別有優(yōu)勢(shì)。由于給定操作者可以選擇2D表示和/或3D表示來觀察圖像,所以具有很大的優(yōu)勢(shì)。相關(guān)技術(shù)人員也會(huì)理解，所述方法比典型的分割方法需要用于提供過濾圖像的更短的計(jì)算時(shí)間，這也具有很大的優(yōu)勢(shì)?！皡^(qū)域”表示在同一小塊(pocket)內(nèi)全部彼此相鄰的一組鄰近單位圖像元素。根據(jù)所使用圖像數(shù)據(jù)，區(qū)域可以為2D或3D。


為了發(fā)明容易被理解，在附圖中利用實(shí)例圖解說明發(fā)明的實(shí)施方式。圖I是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法的流程圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的框圖。圖3A示出了過濾的圖像數(shù)據(jù)的一部分。圖3B示出了圖3A的一部分圖像數(shù)據(jù)的3D表示。圖3C是患者結(jié)腸的3D表示。圖4A是示出了干凈結(jié)腸的截面圖像的示意圖。圖4B是圖4A的截面圖像的強(qiáng)度分布的示意圖。圖5A是示出了具有標(biāo)記物質(zhì)型區(qū)域的結(jié)腸的截面圖像的示意圖。
圖5B是圖5A的截面圖像的強(qiáng)度分布的示意圖。圖6A是示出了一旦根據(jù)圖I中所圖解說明的方法過濾的結(jié)腸的截面圖的示意圖。圖6B是圖6A的截面圖像的強(qiáng)度分布的示意圖。圖7是示出了可以實(shí)現(xiàn)用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法的處理設(shè)備的實(shí)施方式的框圖。圖8A示出了根據(jù)實(shí)施方式的圖像數(shù)據(jù)的選擇部分。圖8B示出了圖8A中的選擇部分的過濾的圖像數(shù)據(jù)。圖8C是圖8A的放大部分。圖8D是圖8B的放大部分。
圖9示出了圖8A的選擇部分的強(qiáng)度分布。圖IOA至圖IOC示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的變換處理。圖11示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的一旦已經(jīng)執(zhí)行過濾的圖8A的選擇部分的所得分布。圖12示出了根據(jù)實(shí)施方式的圖像數(shù)據(jù)的選擇部分。圖13示出了圖12的圖像數(shù)據(jù)的選擇部分的強(qiáng)度分布。圖14示出了圖12中所示的選擇部分的過濾的圖像數(shù)據(jù)。圖15示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的一旦已經(jīng)執(zhí)行過濾的圖12的選擇部分的所得分布。通過下面所包括的詳細(xì)描述，發(fā)明的具體細(xì)節(jié)及其優(yōu)勢(shì)將更加顯而易見。
具體實(shí)施例方式在實(shí)施方式的下面描述中，通過發(fā)明可實(shí)行的實(shí)例的圖解說明來進(jìn)行對(duì)附圖的參考。可以理解，在不違背所公開發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可以制造或使用各種其它實(shí)施方式。本發(fā)明涉及用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)，特別用于過濾醫(yī)學(xué)圖像?？v觀本描述，將就虛擬結(jié)腸鏡檢查中的電子結(jié)腸清潔的具體應(yīng)用方面描述所述方法，但是相關(guān)技術(shù)人員將很理解，所述方法不限定于這個(gè)指定的應(yīng)用，并且可以考慮許多其它應(yīng)用，當(dāng)閱讀本描述時(shí)，這點(diǎn)將變得很顯而易見。所述發(fā)明用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法通常用于促進(jìn)隨后的解剖結(jié)構(gòu)分割，也很好地適用于包括至少兩相的解剖結(jié)構(gòu)，諸如包括內(nèi)壁和在其中延伸的多個(gè)空氣區(qū)域及排泄物區(qū)域的結(jié)腸結(jié)構(gòu)。下面可以顯而易見看出，在一個(gè)實(shí)施方式中，用于過濾圖像的方法可用于檢查結(jié)腸，更具體地，用于結(jié)腸癌篩查。所述方法由于其不被限定于具體類型的圖像數(shù)據(jù)將特別有優(yōu)勢(shì)。更適當(dāng)?shù)?，所述方法可以被用在不同類型的圖像數(shù)據(jù)組，當(dāng)閱讀本描述時(shí)將變得顯而易見。當(dāng)然，相關(guān)技術(shù)人員將會(huì)理解，上面所述的系統(tǒng)和方法由于可以通過使用作為非限定性實(shí)例的無準(zhǔn)備(prepless)CT結(jié)腸鏡檢查、無灣藥的CT結(jié)腸鏡檢查、具有標(biāo)記藥劑的溫和制劑CT結(jié)腸鏡檢查、及標(biāo)記用于CT結(jié)腸鏡檢查的殘余液體/大便的瀉藥制劑而特別具有優(yōu)勢(shì)。對(duì)比通過低纖維飲食和大便標(biāo)記所增強(qiáng)的例行程序和非準(zhǔn)備CT結(jié)腸鏡檢查描述無準(zhǔn)備CT結(jié)腸鏡檢查一項(xiàng)試驗(yàn)性研究，Abraham H. Dachman等，Abdom Imaging(2007) 32:96-104 ;無灣劑 CT 結(jié)腸成像可行性研究，Matthew R. Callstrom, Radiology2001 ；219:693-698,并且也在無瀉劑腸道制劑的CT結(jié)腸成像情況的結(jié)腸腫瘤的CAD，Marius George Linguraru and al,30th Annual International IEEE EMBS ConferenceVancouver, British Columbia, 2008年8月20-24日。這些參考的每一個(gè)都結(jié)合于此作為參考。在使用虛擬結(jié)腸鏡檢查的無瀉藥大腸癌篩查試驗(yàn)發(fā)展中描述了無瀉藥CT結(jié)腸鏡檢查可行性研究，Kristina T. Johnson, AJR : 188，2007年I月，p2936 ;CT結(jié)腸成像前作為清潔方法的膳食糞便標(biāo)記初步結(jié)果-息肉檢測和患者接受I，Philippe A. Lefere,Radiology 2002年；224 =393-403 ;并且在通過糞便標(biāo)記的無瀉藥CT結(jié)腸成像中有無電子大便減法的性能，C. Daniel Johnson, AJR : 190，2008年2月，P361-366。這些參考的每一個(gè)都結(jié)合于此作為參考。在具有不同量的用于CT結(jié)腸鏡檢查的溫和瀉藥的四種治療方案的圖像質(zhì)量和患者接受中描述了通過標(biāo)記藥劑的溫和制劑CT結(jié)腸成像，Sebastiaan Jensch and al, AJR 191，2008年7月，P158-167中，其結(jié)合于此作為參考。在用于CT結(jié)腸鏡檢查的鋇基糞便標(biāo)記的功效中描述了通過用于CT結(jié)腸鏡檢查的殘余液體/大便的標(biāo)記的瀉藥制劑在韓國人口中使用高低密度鋇懸浮液之間的比較-初步的研究，Min Ju Kim 等，Korean J Radiol 10 (I)，2009 年二月，P25-33 ;在替代中:糞便標(biāo)記，Philippe Lefere核Stefaan Gryspeerdt,虛擬結(jié)腸鏡檢查,斯普林格柏林海德堡，2006年，P35-49 ；以及在基于標(biāo)記中，電子清潔CT結(jié)腸成像患者的舒適度和圖像的可讀性，Michael E. Zalis 等，Radiology :卷 239 1 號(hào)，2006 年 4 月，P149-159。這些參考的每一個(gè)都結(jié)合于此作為參考。相關(guān)技術(shù)人員將理解，無瀉藥制劑可以包括可以具有潛在瀉藥副作用并且可以提供比僅標(biāo)記藥劑更好的殘留標(biāo)記的碘的使用。此外，相關(guān)技術(shù)人員將理解，所公開的方法可以依賴于所使用的處理源以相對(duì)較快的方式過濾圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)然，典型地，在一個(gè)實(shí)施方式中，這樣的過濾方法可以在因特爾雙核CPU上在5分鐘內(nèi)被執(zhí)行。當(dāng)前狀態(tài)的相關(guān)方法典型需要超過15分鐘,如在“Structure-analysis methodfor electronic cleansing in cathartic and noncathartic CT colonography，，，WenliCai and al. ,Med. Phys. 35(7), July 2008p3259_3277 中顯示的那樣，其中，描述了電子清潔，通過在標(biāo)準(zhǔn)PC上的患者掃描，CTC圖像需要近似30分鐘。換句話說，完成包括2次掃描(即，俯臥和仰臥掃描)的CTC檢查通常需要I個(gè)小時(shí)。圖5A示出了解剖結(jié)構(gòu)的圖像數(shù)據(jù)，更具體地，具有至少三種類型的不同區(qū)域的結(jié)腸500的一部分為生物組織型區(qū)域502、空氣型區(qū)域504、及對(duì)應(yīng)于標(biāo)記排泄物的兩個(gè)標(biāo)記物質(zhì)型區(qū)域506、508，它們也通常被稱作第一物質(zhì)型區(qū)域、第二物質(zhì)型區(qū)域、及第三物質(zhì)型區(qū)域。縱觀本描述，“區(qū)域”表示在同一小塊(pocket)內(nèi)全部彼此相鄰的一組鄰近單位圖像元素。所述區(qū)域依賴于所使用圖像數(shù)據(jù)可以為2D或3D，其將在下面變得更加顯而易見。此外，對(duì)于“生物組織型區(qū)域”，其表示作為非限定性實(shí)例的包括軟組織、脂肪、骨骼、結(jié)締組織、神經(jīng)組織，上皮組織、及肌肉的解剖結(jié)構(gòu)的任何部分。相關(guān)技術(shù)人員將理解，在指定結(jié)腸檢查情況下，生物組織也包括結(jié)腸的粘膜。參照?qǐng)D1，示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式過濾圖像數(shù)據(jù)的方法的流程圖。所述方法能夠過濾所選擇類型的區(qū)域中具有至少三種類型不同區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，至少三種類型不同區(qū)域的每一個(gè)都以多個(gè)單位圖像元素為特征。在一個(gè)實(shí)施方式中，單位圖像元素的每一個(gè)包括一個(gè)像素，同時(shí)，在另一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)單位圖像元素包括一個(gè)體像素(voxel)。相關(guān)技術(shù)人員將理解，“單位圖像元素”不被對(duì)應(yīng)于像素或體像素，而更應(yīng)理解為包括任何同質(zhì)元素、圖像或顯示面的點(diǎn)或圓點(diǎn)、或者彼此可以獨(dú)立關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度、顏色、或其它參數(shù)的幾何元素。相關(guān)技術(shù)人員將理解，就電子結(jié)腸清潔的具體應(yīng)用而言，所述方法能夠從圖像數(shù)據(jù)中過濾標(biāo)記物質(zhì)型區(qū)域，這具有很大優(yōu)勢(shì)，并且將在隨后被理解。根據(jù)處理步驟100，提供圖像數(shù)據(jù)。如相關(guān)技術(shù)及下文所詳細(xì)描述的一樣，圖像數(shù) 據(jù)可以包括體積醫(yī)學(xué)影像、體積斷層圖像、和/或多個(gè)平行的連續(xù)圖像平面作為非限定性實(shí)例。在一個(gè)實(shí)施方式中，處理步驟100可以包括從CT掃描設(shè)備接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以從磁共振成像(MRI)設(shè)備接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)?？商鎿Q地，處理步驟100可以包括從正電子發(fā)射斷層掃描(PET)設(shè)備接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可以從X射線設(shè)備接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)。在再另一個(gè)實(shí)施方式中，可以從超聲設(shè)備或上述設(shè)備的任意組合中接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，例如，可以從數(shù)據(jù)庫中檢索圖像數(shù)據(jù)，甚至可以從諸如壓縮光盤的可讀介質(zhì)或圖片檔案及通信系統(tǒng)(PACS)中檢索圖像數(shù)據(jù)再次參考圖1，根據(jù)處理步驟110，選擇至少包括至少三種類型的區(qū)域的每一個(gè)的相應(yīng)部分的一部分圖像數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，例如，圖像數(shù)據(jù)的選擇部分包括所選擇類型的區(qū)域(作為整個(gè)標(biāo)記物質(zhì)型區(qū)域，諸如圖5的區(qū)域508)的相應(yīng)區(qū)域。相關(guān)技術(shù)人員將理解，在區(qū)域生長的現(xiàn)有技術(shù)申請(qǐng)中，相同區(qū)域的單位圖像元素基于它們的同質(zhì)性而根據(jù)迭代處理被分組，從而將圖像數(shù)據(jù)的選擇部分被分割成期望的不同區(qū)域。在這些現(xiàn)有技術(shù)申請(qǐng)中，區(qū)域生長被用于從其它區(qū)域中提取一個(gè)特殊區(qū)域。例如，在US第2002/0193687號(hào)中發(fā)布并被命名為虛擬內(nèi)窺鏡檢查自動(dòng)分析的US專利申請(qǐng)中，區(qū)域生長被解釋如下使用三維區(qū)域生長技術(shù)和初始靜態(tài)閾值分割感興趣的區(qū)域。所選擇的閾值應(yīng)該接近最大閾值，該最大閾值能夠通過包括周圍結(jié)構(gòu)作為感興趣的區(qū)域部分而在不具有分割過程失敗的情況下選擇。相關(guān)技術(shù)人員將在閱讀本描述時(shí)懂得，在本申請(qǐng)中，區(qū)域生長不被用于為了提取出具體區(qū)域而將圖像分割成感興趣的不同區(qū)域的目的。當(dāng)然，區(qū)域生長被用于選擇圍繞其相應(yīng)部分的圖像部分。如先前所述，通過區(qū)域生長所獲取的區(qū)域應(yīng)包括幾種類型的區(qū)域的一部分。在又一實(shí)施方式中，處理步驟110可以進(jìn)一步包括選擇其中一個(gè)區(qū)域，并選擇其緊鄰區(qū)域，直至所得區(qū)域包括至少三種類型的區(qū)域?yàn)橹?。在?yōu)選實(shí)施方式中，所選擇的緊鄰區(qū)域包括與所選擇類型的區(qū)域不同的鄰近區(qū)域部分。
此外，在優(yōu)選實(shí)施方式中，也選擇緊鄰區(qū)域，直至所得區(qū)域包括至少三種類型的區(qū)域的每一個(gè)的代表部分為止。換句話說，在優(yōu)選實(shí)施方式中，首先選擇標(biāo)記物質(zhì)類型區(qū)域，隨后，選擇緊鄰區(qū)域，直至在所得區(qū)域中包括整個(gè)所選擇的標(biāo)記物質(zhì)類型區(qū)域并且所得區(qū)域也包括空氣型區(qū)域部分和生物組織型區(qū)域部分為止。在優(yōu)選實(shí)施方式中，在所得區(qū)域中所包括的不同區(qū)域的每個(gè)部分可以足夠大，從而表示相應(yīng)的區(qū)域，其將在隨后的描述中被理解。然而，應(yīng)該理解，在一個(gè)實(shí)施方式中，所選擇的緊鄰區(qū)域由于這些區(qū)域會(huì)影響相應(yīng)的分布，所以可以不包括與感興趣區(qū)域的類型相同的另一個(gè)區(qū)域，也不包括骨骼。相關(guān)技術(shù)人員將理解，可以對(duì)體積圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行緊鄰區(qū)域的選擇。因此，應(yīng)該理解，所得區(qū)域可以為對(duì)多個(gè)連續(xù)二維圖像所獲取的三維體積，其將在下面進(jìn)行解釋。 再次參照?qǐng)D1，根據(jù)處理步驟120，確定選擇區(qū)域中的至少三種類型區(qū)域的每一個(gè)的至少一個(gè)分布。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)分布的確定包括確定對(duì)應(yīng)于選擇部分的單位圖像元素的代表部分的強(qiáng)度分布。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，應(yīng)該考慮對(duì)應(yīng)于選擇部分的單位圖像元素的每一個(gè)。然而，選擇一代表部分僅由于其可以幫助和/或加速隨后的處理而具有優(yōu)勢(shì)，其將在下文中變得顯而易見。例如，可以選擇強(qiáng)度高于給定值的單位圖像元素。圖5B示意性示出了圖5A中所示的圖像數(shù)據(jù)的強(qiáng)度分布。如圖所示，強(qiáng)度分布包括對(duì)應(yīng)于空氣型區(qū)域504的第一峰值510、對(duì)應(yīng)于生物組織型區(qū)域502的第二峰值512、及對(duì)應(yīng)于標(biāo)記物質(zhì)型區(qū)域506和508的第三峰值514。在另一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)分布的確定包括確定對(duì)應(yīng)于選擇部分的單位圖像元素的代表部分的梯度分布。如先前所述，在一個(gè)實(shí)施方式中，應(yīng)考慮對(duì)應(yīng)于選擇部分的每個(gè)單位圖像元素。在另一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)分布的確定包括確定對(duì)應(yīng)于選擇部分的單位圖像元素的代表部分的強(qiáng)度微商分布。如先前所述，在一個(gè)實(shí)施方式中，應(yīng)考慮對(duì)應(yīng)于選擇部分的每個(gè)單位圖像元素。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，至少一個(gè)分布的確定可以包括確定多個(gè)分布。在這種情況下，根據(jù)指定應(yīng)用，可以從由相應(yīng)的單位圖像元素的代表部分的強(qiáng)度分布、相應(yīng)的單位圖像元素的代表部分的梯度分布、及相應(yīng)的單位圖像元件的代表部分的強(qiáng)度微商分布構(gòu)成的組中選擇多個(gè)分布。相關(guān)技術(shù)人員將理解，如在“Multidimensional transferfunctions for interactive volume rendering，，, Kniss, J. Kindlmann, G. Hansen, C. Sci.Comput. &Image Inst. , Utah Univ. , Salt Lake City, UT;Visualization and ComputerGraphics,IEEE Transactions on Publication Date:Jul-Sep 2002 Volume:8，Issue:3p270-285中所描述的那樣，使用多個(gè)分布在特殊情況下具有優(yōu)勢(shì)，其全部內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。再次參考圖1，根據(jù)處理步驟130，至少一個(gè)函數(shù)被確定用于將在選擇部分中的所選擇類型的區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素與至少三種類型的區(qū)域的另一類型的區(qū)域關(guān)聯(lián)，使得在選擇部分中的所選擇類型的區(qū)域的至少一種分布被變換成另一類型的區(qū)域的相應(yīng)分布。就用于虛擬內(nèi)窺鏡的標(biāo)記材料去除的實(shí)例而言，被確定的函數(shù)為允許將標(biāo)記區(qū)域的強(qiáng)度分布變換成空氣物質(zhì)型區(qū)域的強(qiáng)度分布的函數(shù)，下面參照?qǐng)D5A至圖6B將變得顯而易見。如先前所述，在處理步驟110中，在優(yōu)選實(shí)施方式中，在所得區(qū)域中所包括的不同區(qū)域的每個(gè)部分可以足夠大，從而具有相應(yīng)區(qū)域的典型特征。當(dāng)然，相關(guān)技術(shù)人員將理解，例如，解剖結(jié)構(gòu)可以典型地通過具有諸如高斯形狀的典型預(yù)定形狀的相應(yīng)分布來表示。因此，所得區(qū)域可以被放大，直至例如諸如高斯函數(shù)的預(yù)定函數(shù)與相應(yīng)分布適當(dāng)擬合為止。在優(yōu)選實(shí)施方式中，在處理步驟110中，至少一個(gè)函數(shù)的確定包括確定用于逼近相應(yīng)分布的初始逼近函數(shù)以及確定被用于將初始逼近函數(shù)變換成另一類型區(qū)域的相應(yīng)分布的變換函數(shù)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，諸如在Weisstein, Eric W. "Nonlinear Least SquaresFitting", from Mathfforld—A Wolfram Web Resource,or Bates, D. M. and Watts, D.G.，Nonlinear Regression and Its Applications.New York:ffiley,198or evenAn estimate of and yields from the 2000 run, Mihajlo Kornicer, RichardT. Jones, University of Connecticut, Storrs, CT, March 19，200 中描述的那樣，可確定初 始逼近，這些引用的每一個(gè)都被結(jié)合于此作為參考。在圖5B所示的實(shí)施方式中，初始逼近函數(shù)516被確定用于逼近峰值514?？梢栽?The QtiPlot Handbook, Chapter 6; Analysis of data and curves, Multi-Peaksfitting, 2009, Ion Vasilief中找到說明性實(shí)施方式，其結(jié)合于此作為參考。仍然在優(yōu)選實(shí)施方式中，在處理步驟110中，附加初始逼近函數(shù)被確定用于逼近另一類型的區(qū)域的分布。在圖5B所示的實(shí)施方式中，初始逼近函數(shù)被確定用于逼近峰值510。仍然在優(yōu)選實(shí)施方式中，至少一種函數(shù)的應(yīng)用包括應(yīng)用變換函數(shù)，從而將初始逼近函數(shù)變換為附加初始逼近函數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，從由拉普拉斯函數(shù)和高斯函數(shù)構(gòu)成的組中選擇初始逼近函數(shù)和附加初始逼近函數(shù)中的每一個(gè)。相關(guān)技術(shù)人員將理解，在另一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)函數(shù)的確定可以包括將傅里葉變換應(yīng)用于至少一個(gè)分布。相關(guān)技術(shù)人員也將理解，在另一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)函數(shù)的確定可以包括將參數(shù)法應(yīng)用于至少一個(gè)分布。在一個(gè)實(shí)施方式中，參數(shù)法可以為二次方程法?？梢酝ㄟ^閱讀“化學(xué)工程的數(shù)值分析”，Nikos Drakos, Computer Based LearningUnit,University of Leeds.&Ross Moore,Mathematics Department, MacquarieUniversity, Sydney使這個(gè)實(shí)施方式的細(xì)節(jié)對(duì)于相關(guān)技術(shù)人員更加顯而易見。再次參照?qǐng)D1，根據(jù)處理步驟140，至少一種函數(shù)被應(yīng)用于選擇部分的所選擇類型的區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素，從而提供過濾圖像數(shù)據(jù)。換句話說，所確定的至少一個(gè)函數(shù)被用于將過濾圖像數(shù)據(jù)中的另一個(gè)值賦予所選擇類型的區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素，其將在下面被詳細(xì)描述。就用于虛擬內(nèi)窺鏡檢查的標(biāo)記材料去除的應(yīng)用而言，一旦至少一個(gè)函數(shù)被確定，則相關(guān)技術(shù)人員將理解，所選擇類型的區(qū)域(即，標(biāo)記區(qū)域)的分布被變換或擬合成空氣型區(qū)域的分布，從而去除過濾圖像數(shù)據(jù)中的標(biāo)記區(qū)域。如先前所述，圖5A圖解說明了結(jié)腸500的一部分的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)包括生物組織型區(qū)域502、空氣型區(qū)域504、及兩個(gè)標(biāo)記物質(zhì)型區(qū)域506、508，同時(shí)圖5B示意性示出了圖5A中所示的圖像數(shù)據(jù)的強(qiáng)度分布。強(qiáng)度分布包括對(duì)應(yīng)于空氣型區(qū)域504的第一峰值510、對(duì)應(yīng)于生物組織型區(qū)域502的第二峰值512、及對(duì)應(yīng)于標(biāo)記物質(zhì)型區(qū)域506、508的第三峰值514。圖6B示出了一旦至少一種函數(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于所圖解說明情況下的初始圖像數(shù)據(jù)的選擇部分的每個(gè)單位圖像元素情況下的過濾圖像數(shù)據(jù)中的圖像數(shù)據(jù)的選擇部分的強(qiáng)度分布。相關(guān)技術(shù)人員將理解，對(duì)應(yīng)于標(biāo)記物質(zhì)區(qū)域506、508的第三峰值514已經(jīng)被變換成對(duì)應(yīng)于空氣型區(qū)域504的第一峰值510。因此，相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，術(shù)語“變換”應(yīng)被理解為，諸如在音樂的含義中，即，通過提高或降低音調(diào)以不同的密鑰復(fù)制，或者換句話說，在除被寫入之外的密鑰中執(zhí)行
一段音樂。圖6A示出了一旦處理步驟140已經(jīng)被執(zhí)行的過濾的圖像數(shù)據(jù)。如所示出的，在初始圖像數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的兩個(gè)標(biāo)記物質(zhì)型區(qū)域506、508已經(jīng)被從過濾的圖像數(shù)據(jù)中去除。這些·區(qū)域的單位圖像元素的值已經(jīng)被變換，從而對(duì)應(yīng)于空氣型區(qū)域504的值。相關(guān)技術(shù)人員將理解，上述方法允許通過抑制標(biāo)記材料來執(zhí)行結(jié)腸的電子清潔。通過所述方法所獲取的過濾的圖像數(shù)據(jù)提供了無標(biāo)記區(qū)域的結(jié)腸的顯示，類似于圖4A中所示的干凈的結(jié)腸。相關(guān)技術(shù)人員也將理解，不用分割任何區(qū)域就獲取了標(biāo)記區(qū)域的過濾，這具有很大的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，例如，所公開的方法可以被用作諸如結(jié)構(gòu)分割的隨后處理之前的預(yù)處理步驟。在這種情況下，相關(guān)技術(shù)人員將理解，其特別具有有利地在隨后處理前提供了已經(jīng)被分割的過濾的圖像數(shù)據(jù)。圖8A示出了圖像數(shù)據(jù)的示例性選擇部分800。選擇部分800為3D部分，并且包括作為標(biāo)記型區(qū)域802、空氣型區(qū)域804、及對(duì)應(yīng)于生物組織型區(qū)域806的另一區(qū)域的至少三種類型的區(qū)域的每一個(gè)。圖SB示出了通過用于過濾圖像數(shù)據(jù)的上述方法所獲取的過濾圖像810。相關(guān)技術(shù)人員將理解，標(biāo)記型區(qū)域802已經(jīng)被過濾，并被空氣型區(qū)域代替。圖8C示出了包括標(biāo)記型區(qū)域802的圖8A的放大部分，同時(shí)圖8D示出了一旦已進(jìn)行了過濾的相同放大部分。相關(guān)技術(shù)人員將理解，標(biāo)記型區(qū)域802和生物組織型區(qū)域806之間的界面沒有被修改，也沒有被替換，如上所述，其對(duì)于檢測小病變具有很大的優(yōu)勢(shì)。圖9示出了圖8A中所示出的圖像數(shù)據(jù)的選擇部分800的強(qiáng)度分布。如圖解說明的一樣，強(qiáng)度分布包括對(duì)應(yīng)于空氣型區(qū)域804的第一峰值910、對(duì)應(yīng)于生物組織型區(qū)域806的第二峰值912、及對(duì)應(yīng)于標(biāo)記物質(zhì)型區(qū)域802的第三峰值914。根據(jù)用于先前所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法的實(shí)施方式，確定對(duì)于選擇部分中三種類型區(qū)域的每一個(gè)的強(qiáng)度分布。相關(guān)技術(shù)人員將理解，在虛擬結(jié)腸鏡檢查的情況下，為了過濾圖像數(shù)據(jù)中每個(gè)標(biāo)記型區(qū)域，可以對(duì)于圖像數(shù)據(jù)的多個(gè)選擇部分實(shí)現(xiàn)所述方法。因此，對(duì)每個(gè)標(biāo)記型區(qū)域確定強(qiáng)度分布，這些強(qiáng)度分布的每一個(gè)都被指定用于每個(gè)標(biāo)記型區(qū)域。類似地，確定對(duì)于每個(gè)空氣型區(qū)域的強(qiáng)度分布，這些強(qiáng)度分布的每一個(gè)都被指定用于每個(gè)空氣型區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方式中，為了提供對(duì)于給定患者的圖像數(shù)據(jù)指定的空氣型區(qū)域的典型通用分布，可以積累每個(gè)空氣型區(qū)域的每個(gè)分布。在這點(diǎn)上，在這個(gè)實(shí)施方式中，圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)標(biāo)記型區(qū)域的每個(gè)分布可以被變換成空氣型區(qū)域的典型通用分布。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，為了提供對(duì)于給定患者的圖像數(shù)據(jù)指定的生物組織型區(qū)域的典型通用分布，可以積累每個(gè)生物組織型區(qū)域的每個(gè)分布。然而，相關(guān)技術(shù)人員將理解，在優(yōu)選實(shí)施方式中，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法依賴于每個(gè)給定區(qū)域的指定分布。在一個(gè)實(shí)施方式中，空氣型區(qū)域和標(biāo)記型區(qū)域的每個(gè)指定分布可以對(duì)比分別對(duì)應(yīng)于典型通用分布。在給定指定分布看起來不是典型的情況下，即，指定分布于相應(yīng)的通用分布具有很大不同的情況下，可以考慮各種技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以代替指定分布使用典型的通用分布。在另一個(gè)實(shí)施方式中，為了增加其中所包含的統(tǒng)計(jì)信息，可以放大圖像數(shù)據(jù)的相 應(yīng)的選擇部分?？梢詧?zhí)行這種放大，直至指定分布對(duì)比于相應(yīng)的典型通用分布看起來為典型的。在指定分布與典型通用分布仍然有很大不同和/或圖像數(shù)據(jù)的選擇部分不能再被放大的情況，可以使用典型通用分布。在一個(gè)實(shí)施方式中，在不能獲取相應(yīng)的典型通用分布的情況下，可以使用預(yù)定通用分布。相關(guān)技術(shù)人員將理解，在預(yù)定實(shí)施方式中，可以使用空氣型區(qū)域和生物組織型區(qū)域的典型通用分布。—旦已經(jīng)在圖像數(shù)據(jù)的選擇部分中確定了所述分布，則標(biāo)記型區(qū)域的分布被變換成空氣型區(qū)域的分布。再次參照?qǐng)D9，強(qiáng)度在Mtag之上的每個(gè)單位圖像元素被考慮在標(biāo)記區(qū)域中延伸。強(qiáng)度在Stag之下Sfat之上的每個(gè)單位圖像元素被考慮在接近于標(biāo)記型區(qū)域與結(jié)腸粘膜之間的界面處延伸。圖IOA至圖IOC示出了對(duì)應(yīng)于標(biāo)記型區(qū)域的分布如何被變換成對(duì)應(yīng)于空氣型區(qū)域的分布。相關(guān)技術(shù)人員將理解，盡管沒有考慮其他排列，但Mfat可以被用作樞軸，用于執(zhí)行變換。圖11示出了一旦標(biāo)記型區(qū)域的分布已經(jīng)被變換成空氣型區(qū)域的分布的所得分布。相關(guān)技術(shù)人員將理解，在圖11中，空氣分布和生物組織分布的性能已經(jīng)在變換處理期間被保持。換句話說，在高斯函數(shù)的情況下，每個(gè)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差與圖9的相同。值得談到，在上面的實(shí)例中，盡管已經(jīng)選擇了高斯函數(shù)，但是也可以考慮其他類型的函數(shù)。此外，即使在高斯函數(shù)的情況下，也可以選擇除sigma (例如，Stag)和mu (例如，Mtag)之外的性能來執(zhí)行變換。相關(guān)技術(shù)人員也可以理解，可以使用允許定義分布特性的其他參數(shù)。相關(guān)技術(shù)人員也可以理解，在上述實(shí)例中，變化可以被視為根據(jù)元素相關(guān)連通性的處理。當(dāng)然，表示沒有被連接至標(biāo)記類型區(qū)域的生物組織型區(qū)域的單位圖像元素將不被變換。圖12至圖15更加清晰地圖解說明了在一個(gè)實(shí)施方式中如何執(zhí)行變換。參照?qǐng)D12和圖13，示出了圖像數(shù)據(jù)的選擇部分及相應(yīng)強(qiáng)度分布。在這個(gè)圖解說明的實(shí)例中，灰色連續(xù)箭頭標(biāo)識(shí)表示被連接至感興趣區(qū)域的元素對(duì)整個(gè)區(qū)域分布的貢獻(xiàn)，并且應(yīng)該被變換。這些元素包括空氣型區(qū)域與標(biāo)記型區(qū)域之間的界面和結(jié)腸粘膜與標(biāo)記型區(qū)域之間的界面。黑色虛線箭頭表示被連接至感興趣區(qū)域并應(yīng)該沒有被變換但仍然保持用于描述周圍環(huán)境的很大興趣的元素的分布。這些元素包括周圍生物組織。圖14和圖15示出了一旦已經(jīng)執(zhí)行變換的過濾圖像數(shù)據(jù)集相應(yīng)的強(qiáng)度分布。值得注意，標(biāo)記型區(qū)域已經(jīng)被變換，同時(shí)，沒有連接至感興趣區(qū)域從而被變換的元素沒有被變換，因此，保持不變。這點(diǎn)在圖14和圖15中被明確圖解說明。相關(guān)技術(shù)人員將理解，圖像全部變換區(qū)域的分布基本上表現(xiàn)出相同的特性，但由于相關(guān)元素的變換，會(huì)存在衰減。因此，相關(guān)技術(shù)人員將理解，由于變換，關(guān)注了不同元素之間的相關(guān)性，S卩，它們的相關(guān)連接性。此外，相關(guān)技術(shù)人員也將理解，在上述事例中，根據(jù)線性模型執(zhí)行變換，但可以考慮各種其他模型來執(zhí)行變換。在一個(gè)實(shí)施方式中，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法可以進(jìn)一步包括顯示過濾圖像數(shù) 據(jù)。在圖像數(shù)據(jù)為結(jié)腸一部分的典型的情況下，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法進(jìn)一步包括顯示結(jié)腸部分的三維渲染。圖3A和圖3B分別示出了圖像數(shù)據(jù)300以及圖3C中所圖解說明的結(jié)腸部分的三維渲染302。在一個(gè)實(shí)施方式中，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法可以進(jìn)一步包括像用于3D可視化的體積渲染引擎提供過濾圖像數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，如下文所述，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法可以進(jìn)一步包括向用于異常性檢測的計(jì)算機(jī)輔助檢測單元提供過濾圖像數(shù)據(jù)。相關(guān)技術(shù)人員也將理解，如先前所述的用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法可以被具體用作執(zhí)行虛擬結(jié)腸鏡檢查之前的預(yù)處理步驟，但也可以考慮其它類型的內(nèi)窺鏡檢查。因此，應(yīng)該了解，上面所述的過濾方法不限于結(jié)腸圖像過濾的應(yīng)用，而是更正確地指向很好地用于包括至少兩項(xiàng)的解剖結(jié)構(gòu)的通用過濾方法。就非限定性實(shí)例而言，所述方法可以被用于檢查腹主動(dòng)脈瘤和神經(jīng)瘤。相關(guān)技術(shù)人員也將理解，所述過濾方法不限于不同人解剖結(jié)構(gòu)或動(dòng)物解剖結(jié)構(gòu)檢查的應(yīng)用。當(dāng)然，為了執(zhí)行圖像過濾或圖像校正，也可以被應(yīng)用于任意類型的圖像，包括單個(gè)的2D圖像。例如，所述方法可以被用于無法執(zhí)行真實(shí)視覺檢查的封閉物體檢查。作為非限定性實(shí)例，也可以被用于過濾衛(wèi)星圖像或雷達(dá)圖像。根據(jù)另一方面，也提供一個(gè)系統(tǒng)，用于從所選擇類型區(qū)域過濾具有至少三種類型不同區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，通過多個(gè)單位圖像元素表示至少三種不同區(qū)域的每一個(gè)。參照?qǐng)D2，系統(tǒng)200包括數(shù)據(jù)接收單元202，用于接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)204 ;以及選擇單元206，可操作地耦接至數(shù)據(jù)接收單元202，用于選擇至少包括至少三種類型區(qū)域的每一個(gè)的相應(yīng)部分的圖像數(shù)據(jù)204的一部分，并提供圖像數(shù)據(jù)204的選擇部分208。在一個(gè)實(shí)施方式中，系統(tǒng)200可以包括用戶界面210，可被操作地連接至選擇單元206，用于提供選擇參數(shù)212，從而選擇圖像數(shù)據(jù)204的所述部分208。在優(yōu)選實(shí)施方式中，可以在沒有用戶干涉的情況下自動(dòng)選擇圖像數(shù)據(jù)204的所述部分208。已經(jīng)在 “Automated seed placement for colon segmentation in computedtomography coIonography，，，Academic Radiology, Volume 12, Issue 2, Pages 182-190G. Iordanescu, P. Pickhardt, J. Choi, R. Summers February 2005 中，并且在 “Automaticsegmentation of the colon for virtual colonoscopy”, Computerized Medical Imagingand Graphics Volume 24,Issue I,February 2000, Pages 1-9,C.L. Wyatt, Y. Ge andD. J. Vining中描述了用于這種自動(dòng)處理的示例性方法。再次參照?qǐng)D2，系統(tǒng)200包括分布確定單元214，可操作地耦接至選擇單元206和數(shù)據(jù)接收單元202的至少一個(gè)，用于確定在選擇部分208中用于至少三種類型區(qū)域的每一個(gè)的至少一個(gè)分布，并提供選擇部分208中用于至少三種類型區(qū)域的每一個(gè)的至少一種確定分布，即，分布數(shù)據(jù)216。在一個(gè)實(shí)施方式中，用戶界面210可操作連接至分布確定單元214，并用于向其提供分布參數(shù)218。在一個(gè)實(shí)施方式中，如上所述，分布參數(shù)218可以包括確定的多個(gè)或一種分布。在優(yōu)選實(shí)施方式中，分布參數(shù)218被確定,隨后自動(dòng)確定至少一種分布，而沒有用戶干擾。 系統(tǒng)200進(jìn)一步包括函數(shù)確定單元220，被可操作耦合至分布確定單元214，用于確定用于將選擇部分208中所選擇類型區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素于至少三種類型區(qū)域的另一類型區(qū)域關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)函數(shù)，使得在選擇部分208中所選擇類型區(qū)域的至少一種確定分布被變換為另一類型區(qū)域的相應(yīng)分布。函數(shù)確定單元220從分布確定單元214接收分布數(shù)據(jù)216，并響應(yīng)于此提供函數(shù)數(shù)據(jù) 222。在一個(gè)實(shí)施方式中，函數(shù)確定單元220可操作地連接至用戶接口 210，用于接收諸如在一個(gè)實(shí)施方式中多個(gè)和一種類型確定函數(shù)的函數(shù)參數(shù)224。在優(yōu)選實(shí)施方式中，函數(shù)參數(shù)224被預(yù)先確定，隨后，函數(shù)被自動(dòng)確定，無用戶干涉。在優(yōu)選實(shí)施方式中，函數(shù)確定單元220包括用于確定逼近相應(yīng)分布的初始逼近函數(shù)的模塊(沒有示出)和用于確定用于將初始逼近函數(shù)變換成另一類型的區(qū)域的相應(yīng)分布的變換函數(shù)的模塊(沒有示出)。仍然在優(yōu)選實(shí)施方式中，函數(shù)確定單元220包括用于確定用于逼近另一類型的區(qū)域的分布的附加初始逼近函數(shù)的模塊(沒有示出)。系統(tǒng)200還包括過濾單元226，被可操作地連接至函數(shù)確定單元220，用于將至少一個(gè)函數(shù)應(yīng)用于選擇部分208的所選類型的區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素，從而提供過濾的圖像數(shù)據(jù)228。過濾單元226從函數(shù)確定單元220接收函數(shù)數(shù)據(jù)222，并從數(shù)據(jù)接收單元202接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)204，隨后響應(yīng)于此提供過濾的圖像數(shù)據(jù)228。在優(yōu)選實(shí)施方式中，函數(shù)數(shù)據(jù)222包括變換函數(shù)數(shù)據(jù)，并且過濾單元226應(yīng)用所接收的變換函數(shù)，從而如先前所說明的一樣，將初始逼近函數(shù)變換為附加初始逼近函數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，過濾單元226可以被操作連接至用戶界面210，用于接收過濾參數(shù)230。在優(yōu)選實(shí)施方式中，過濾參數(shù)230被預(yù)先確定，并且確定的函數(shù)被自動(dòng)應(yīng)用，而沒有用戶干涉。相關(guān)技術(shù)人員將理解，在一個(gè)實(shí)施方式中，系統(tǒng)可以完全自動(dòng)。在這種情況下，預(yù)先確定的參數(shù)可以包括不同區(qū)域的種類數(shù)(典型實(shí)施方式中為3個(gè))和關(guān)于每種不同區(qū)域的分布的參數(shù)(典型是實(shí)力中為高斯形狀)。仍然在典型實(shí)施方式中，根據(jù)所使用圖像的種類，預(yù)定平均值可以被賦予每個(gè)高斯初始逼近函數(shù)。例如，就通過“CE掃描Rx”所獲取的圖像而言，平均值對(duì)于空氣型區(qū)域?yàn)?800Hu，對(duì)于標(biāo)記物質(zhì)型區(qū)域?yàn)?300Hu，并且對(duì)于其余區(qū)域(即，生物組織)為+50Hu。相關(guān)技術(shù)人員將理解，可以考慮各種其他排列。再次參照?qǐng)D2，在一個(gè)實(shí)施方式中，系統(tǒng)200可以進(jìn)一步包括任意顯示單元240，被可操作耦合至過濾單元226，用于向用戶顯示過濾圖像數(shù)據(jù)228。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，顯示單元240可被連接至用戶界面210，用于接收顯示參數(shù)242。在另一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方式中，系統(tǒng)200進(jìn)一步包括傳送單元250,稱接至過濾單元226，用于將過濾圖像數(shù)據(jù)228傳送至計(jì)算機(jī)輔助檢測單元260用于異常性檢測，或傳送至計(jì)算機(jī)輔助診斷單元(沒有示出)用于異常性診斷。傳送單元250可以包括無線模塊(沒有示出)，用于提供過濾圖像數(shù)據(jù)228的無線傳輸。相關(guān)技術(shù)人員將理解，在不背離本發(fā)明的宗旨的情況下，過濾圖像數(shù)據(jù)可以使用根據(jù)各種協(xié)議的無線模塊被傳輸。相關(guān)技術(shù)人員也將理解，可以使用無線傳輸以及互聯(lián)網(wǎng)傳輸。 如先前所述用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)由于其可以允許遠(yuǎn)程處理圖像數(shù)據(jù)而具有很大優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，圖像數(shù)據(jù)可以在配備了成像設(shè)備的門診或醫(yī)院中獲取，通過公共網(wǎng)絡(luò)被發(fā)送至遠(yuǎn)程處理中心，并在遠(yuǎn)程處理中心被處理。隨后，過濾圖像數(shù)據(jù)可以被發(fā)送至醫(yī)院，用于醫(yī)生視覺診斷?？商鎿Q地，相關(guān)技術(shù)人員將理解，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)可以被集成至成像設(shè)備或被可操作連接至其上。如先前所述，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)可以被具體用于抑制虛擬結(jié)腸鏡檢查的標(biāo)記材料。相關(guān)技術(shù)人員也將理解，在一個(gè)實(shí)施方式中，用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法可以被嵌入在處理設(shè)備上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序。計(jì)算機(jī)程序可以包括被記錄在機(jī)器可讀介質(zhì)上用于執(zhí)行上述用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法的指令。根據(jù)另一個(gè)方面，還提供了在根據(jù)用于先前所述過濾圖像數(shù)據(jù)的方法來過濾圖像數(shù)據(jù)的過程中進(jìn)行交易的方法，其中，對(duì)過濾的圖像數(shù)據(jù)收費(fèi)。根據(jù)另一方面，還提供了過濾圖像數(shù)據(jù)過程中進(jìn)行交易的方法，所述方法包括接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)；執(zhí)行所述方法，如先前所述過濾圖像數(shù)據(jù)；并收費(fèi)提供所過濾的圖像。根據(jù)另一方面，還提供了在過濾圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行交易的方法，所述方法包括由供應(yīng)商向第三方提供如前所述的用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)；操作所述系統(tǒng)，其中，由第三方通過收費(fèi)進(jìn)行操作；并有第三方將收取的費(fèi)用的至少一部分返還給供應(yīng)商。根據(jù)另一方面，還提供了在過濾圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行交易的方法，所述方法包括提供標(biāo)記藥劑，限定與標(biāo)記藥劑相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記藥劑分布；提供用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其中，根據(jù)標(biāo)記藥劑分布定制系統(tǒng)；執(zhí)行如先前所述的方法，用于過濾圖像數(shù)據(jù)，其中，通過比較藥劑獲取圖像數(shù)據(jù)；并通過收費(fèi)提供過濾的圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)另一方面，還提供了在過濾圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行交易的方法，所述方法包括提供標(biāo)記藥劑；限定與標(biāo)記藥劑相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記藥劑分布；由供應(yīng)商將用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)提供給第三方，所述系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)記藥劑分布被定制；操作所述系統(tǒng)，其中，由第三方通過收費(fèi)進(jìn)行操作；并由第三方將收取的費(fèi)用的至少一部分返還給供應(yīng)商。根據(jù)另一方面，還提供了對(duì)用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的使用，用于抑制在包含碘基標(biāo)記藥劑的虛擬結(jié)腸鏡檢查中的標(biāo)記材料。根據(jù)另一方面，還提供了對(duì)用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的使用，用于抑制在包含鋇基標(biāo)記藥劑的虛擬結(jié)腸鏡檢查中的標(biāo)記材料。應(yīng)理解，本文所描述的用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)可以由系統(tǒng)自身操作?？商鎿Q地，可以由第三方通過收費(fèi)操作系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，收費(fèi)可以為收入的一部分金額，同時(shí)，在替換實(shí)施方式中，收費(fèi)可以包括固定收費(fèi)。現(xiàn)在，參照?qǐng)D7，示出了處理設(shè)備的實(shí)施方式，其中，可以有利地使用用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法。處理設(shè)備700包括中央處理單元702、I/O設(shè)備704、網(wǎng)絡(luò)接口電路708、數(shù)據(jù)總線706、及存儲(chǔ)器710。中央處理單元702、I/O設(shè)備704、網(wǎng)絡(luò)接口電路708、及存儲(chǔ)器710通過使用數(shù)據(jù)總線706可操作地耦接。更精確地，中央處理單元702被用于處理數(shù)據(jù)指令。網(wǎng)絡(luò)接口電路708被用于通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(沒有示出)將處理設(shè)備700可操作連接至另一個(gè)處理設(shè)備(沒有示出)。相關(guān) 技術(shù)人員將理解，可以提供網(wǎng)絡(luò)接口電路708的各種實(shí)施方式。此外,相關(guān)技術(shù)人員也將理解，例如，網(wǎng)絡(luò)接口電路708可以根據(jù)諸如TCP/IP的各種通信協(xié)議操作。I/O設(shè)備704被用于使用戶與處理設(shè)備700相處作用。相關(guān)技術(shù)人員將理解，可以使用I/O設(shè)備704的各種實(shí)施方式。例如，I/O設(shè)備704可以包括鍵盤、屏幕、鼠標(biāo)的至少一種。相關(guān)技術(shù)人員將理解，可以提供數(shù)據(jù)總線706的各種實(shí)施方式。也將理解，可以提供存儲(chǔ)器710的各種實(shí)施方式。此外，將理解，在一個(gè)實(shí)施方式中，存儲(chǔ)器710可被用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)712、用于過濾圖像數(shù)據(jù)714的模塊、及用于操作用于過濾圖像數(shù)據(jù)714的模塊的數(shù)據(jù)庫716。相關(guān)技術(shù)人員將理解，操作系統(tǒng)712用于管理中央處理單元702、I/O設(shè)備704、網(wǎng)絡(luò)接口電路708、數(shù)據(jù)總線706、及存儲(chǔ)器710之間的相互作用。盡管上面的描述涉及發(fā)明者當(dāng)前預(yù)期的特定優(yōu)選實(shí)施方式，但是應(yīng)理解的是，在廣義方面，本發(fā)明包括本文所描述的元素的機(jī)械和功能等價(jià)物。例如，所述方法可以應(yīng)用于不同人的解剖結(jié)構(gòu)及動(dòng)物結(jié)構(gòu)的檢查。
權(quán)利要求
1.一種用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，所述圖像數(shù)據(jù)具有所選擇類型區(qū)域中的至少三種類型的不同區(qū)域，所述至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)以多個(gè)單位圖像元素為特征，所述方法包括 提供所述圖像數(shù)據(jù)； 選擇至少包括所述至少三種類型的不同區(qū)域中的每一個(gè)的相應(yīng)部分的一部分所述圖像數(shù)據(jù)； 確定用于所述選擇部分中的所述至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)的至少一個(gè)分布； 確定用于將所述選擇部分中的所選類型的區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素與所述至少三種類型的不同區(qū)域的另一類型的區(qū)域相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)函數(shù)，使得所述選擇部分中的所述所選類型的區(qū)域的至少一個(gè)分布被轉(zhuǎn)換成所述另一類型的區(qū)域的相應(yīng)分布；以及 將所述至少一個(gè)函數(shù)應(yīng)用于所述選擇部分的所述所選類型的區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素，從而提供過濾的圖像數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述圖像數(shù)據(jù)包括體積醫(yī)學(xué)圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述圖像數(shù)據(jù)包括體積斷層圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述提供包括從CT掃描設(shè)備接收所述圖像數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述提供包括從選自由磁共振成像(MRI)設(shè)備、正電子發(fā)射斷層掃描(PET)設(shè)備、X射線設(shè)備、超聲設(shè)備、以及它們的任何組合所構(gòu)成的組中的設(shè)備接收所述圖像數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述圖像數(shù)據(jù)包括多個(gè)平行的連續(xù)圖像平面。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述圖像數(shù)據(jù)表示解剖結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述解剖結(jié)構(gòu)包括結(jié)腸的一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)分別包括第一物質(zhì)型區(qū)域、第二物質(zhì)型區(qū)域以及第三物質(zhì)型區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)分別包括空氣型區(qū)域、標(biāo)記物質(zhì)型區(qū)域、及生物組織型區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述過濾的圖像數(shù)據(jù)至少包括空氣型區(qū)域和生物組織型區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述多個(gè)單位圖像元素的每一個(gè)均包括像素。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至11中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述多個(gè)單位圖像元素的每一個(gè)均包括體像素。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述圖像數(shù)據(jù)的所述選擇部分包括所述所選類型的區(qū)域的相應(yīng)區(qū)域。
15.根據(jù)權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述選擇一部分所述圖像數(shù)據(jù)包括選擇所述至少三種類型的不同區(qū)域之一并選擇緊鄰區(qū)域，直至所得區(qū)域包括所述至少三種類型的不同區(qū)域。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，選擇所述緊鄰區(qū)域直至所述所得區(qū)域包括所述至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)的代表部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求I至16中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述確定至少一個(gè)分布包括確定對(duì)應(yīng)于所述選擇部分的單位圖像元素的代表部分的強(qiáng)度分布。
18.根據(jù)權(quán)利要求I至17中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述確定至少一個(gè)分布包括確定對(duì)應(yīng)于所述選擇部分的單位圖像元素的代表部分的梯度分布。
19.根據(jù)權(quán)利要求I至18中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述確定至少一個(gè)分布包括確定對(duì)應(yīng)于所述選擇部分的單位圖像元素的代表部分的強(qiáng)度微商分布。
20.根據(jù)權(quán)利要求I至16中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述確定至少一個(gè)分布包括確定從由所述相應(yīng)的單位圖像元素的代表部分的強(qiáng)度分布、所述相應(yīng)的單位圖像元素的代表部分的梯度分布以及所述相應(yīng)的單位圖像元素的代表部分的強(qiáng)度微商分布所構(gòu)成的組中選擇的多個(gè)分布。
21.根據(jù)權(quán)利要求I至20中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述確定至少一個(gè)函數(shù)包括確定用于逼近相應(yīng)分布的初始逼近函數(shù)和確定適于將所述初始逼近函數(shù)變換成所述另一類型的區(qū)域的相應(yīng)分布的變換函數(shù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，還包括確定用于逼近所述另一類型的區(qū)域的所述分布的附加初始函數(shù)，其中，所述至少一個(gè)函數(shù)的應(yīng)用包括應(yīng)用所述變換函數(shù)，從而將所述初始函數(shù)變換成所述附加初始函數(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，從由拉普拉斯函數(shù)和高斯函數(shù)構(gòu)成的組中選擇所述初始逼近函數(shù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，從由拉普拉斯函數(shù)和高斯函數(shù)構(gòu)成的所述組中選擇所述初始逼近函數(shù)和所述附加初始逼近函數(shù)中的每一個(gè)。
25.根據(jù)權(quán)利要求I至20中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述確定至少一個(gè)函數(shù)包括確定拉普拉斯函數(shù)和高斯函數(shù)中的至少一個(gè)。
26.根據(jù)權(quán)利要求I至20中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述確定至少一個(gè)函數(shù)包括將傅里葉變換應(yīng)用于所述至少一個(gè)分布。
27.根據(jù)權(quán)利要求I至20中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，其中，所述確定至少一個(gè)函數(shù)包括將參數(shù)法應(yīng)用于所述至少一個(gè)分布。
28.根據(jù)權(quán)利要求I至27中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，還包括顯示所述過濾的圖像數(shù)據(jù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求7、8、10、及11中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，還包括顯示所述解剖結(jié)構(gòu)的三維渲染。
30.根據(jù)權(quán)利要求I至29中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，還包括將所述過濾的圖像數(shù)據(jù)提供給計(jì)算機(jī)輔助檢測單元用于異常性檢測。
31.根據(jù)權(quán)利要求7、8、10、及11中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，還包括將所述過濾的圖像數(shù)據(jù)提供給計(jì)算機(jī)輔助診斷單元用于解剖異常性診斷。
32.根據(jù)權(quán)利要求I至31中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，還包括將所述過濾的圖像數(shù)據(jù)提供給體積渲染引擎用于3D可視化。
33.根據(jù)權(quán)利要求7、8、10、及11中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，還包括使用所述過濾的圖像數(shù)據(jù)用于執(zhí)行虛擬內(nèi)窺鏡檢查。
34.一種用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，所述圖像數(shù)據(jù)具有來自所選擇類型區(qū)域中的至少三種類型的不同區(qū)域，所述至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)均以多個(gè)單位圖像元素為特征，所述系統(tǒng)包括 數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述圖像數(shù)據(jù)； 選擇單元，耦接至所述數(shù)據(jù)接收單元，用于選擇至少包括所述至少三種類型的不同區(qū)域中的每一個(gè)的相應(yīng)部分的一部分所述圖像數(shù)據(jù)； 分布確定單元，耦接至所述選擇單元和所述數(shù)據(jù)接收單元的至少一個(gè)，用于確定所述選擇部分中的所述至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)的至少一個(gè)分布，并提供所述選擇部分中的所述至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)的至少一個(gè)確定分布； 函數(shù)確定單元，耦接至所述分布確定單元，用于確定將所述選擇部分中的所選類型的區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素與所述至少三種類型的不同區(qū)域的另一類型的區(qū)域相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)函數(shù)，使得所述選擇部分中的所述所選類型的區(qū)域的至少一個(gè)確定分布被轉(zhuǎn)換成所述另一類型的區(qū)域的相應(yīng)分布；以及 過濾單元，耦接至所述函數(shù)確定單元和所述數(shù)據(jù)接收單元，用于將所述至少一個(gè)函數(shù)應(yīng)用于所述選擇部分的所述所選類型的區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素，從而提供過濾的圖像數(shù)據(jù)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，還包括耦接至所述過濾單元的顯示單元，用于向操作者顯示所述過濾的圖像數(shù)據(jù)。
36.根據(jù)權(quán)利要求34至35中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，還包括耦接至所述過濾單元的傳送單元，用于將所述過濾的圖像數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)輔助檢測單元用于異常性檢測。
37.根據(jù)權(quán)利要求34至36中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦接至所述過濾單元的傳送單元，用于將所述過濾圖像數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)輔助診斷單元用于異常性診斷。
38.根據(jù)權(quán)利要求34至37中任一項(xiàng)所述的過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其中，所述函數(shù)確定單元包括第一模塊，用于確定逼近所述相應(yīng)分布的初始逼近函數(shù)；以及第二模塊，用于確定被用于將初始逼近函數(shù)變換成所述另一類型的區(qū)域的所述相應(yīng)分布的變換函數(shù)。
39.根據(jù)權(quán)利要求34至38中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)的應(yīng)用，用于執(zhí)行虛擬內(nèi)窺鏡檢查。
40.根據(jù)權(quán)利要求34至38中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)的應(yīng)用，用于抑制從由無準(zhǔn)備CT結(jié)腸鏡檢查、無瀉藥CT結(jié)腸鏡檢查、具有標(biāo)記藥劑的溫和制劑CT結(jié)腸鏡檢查以及標(biāo)記用于CT結(jié)腸鏡檢查的殘余液體/大便的瀉藥制劑所構(gòu)成的組選擇的虛擬結(jié)腸鏡檢查中的標(biāo)記材料。
41.根據(jù)權(quán)利要求I至33中任一項(xiàng)所述的方法的應(yīng)用，用于抑制從由無準(zhǔn)備CT結(jié)腸鏡檢查、無瀉藥CT結(jié)腸鏡檢查、具有標(biāo)記藥劑的溫和制劑CT結(jié)腸鏡檢查以及標(biāo)記用于CT結(jié)腸鏡檢查的殘余液體/大便的瀉藥制劑所構(gòu)成的組選擇的虛擬結(jié)腸鏡檢查中的標(biāo)記材料。
42.一種機(jī)器可讀介質(zhì)，具有記錄在其上的用于執(zhí)行權(quán)利要求I至34中任一項(xiàng)所述的方法的指令。
43.一種在根據(jù)權(quán)利要求I至33中任一項(xiàng)所述的方法過濾圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行交易的方法,其中,通過收費(fèi)過濾所述圖像數(shù)據(jù)。
44.一種在過濾圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行交易的方法，所述方法包括 接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)； 執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求I至33中任一項(xiàng)所述的方法；以及 通過收費(fèi)提供所述過濾的圖像數(shù)據(jù)。
45.一種在過濾圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行交易的方法，所述方法包括由供應(yīng)商將根據(jù)權(quán)利要求34至38中任一項(xiàng)所述的用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)提供給第三方； 操作所述系統(tǒng)，其中，由所述第三方通過收費(fèi)進(jìn)行所述操作；以及 由所述第三方將所述收取的費(fèi)用的至少一部分返還給所述供應(yīng)商。
46.一種在過濾圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行交易的方法，所述方法包括 提供標(biāo)記藥劑； 限定與所述標(biāo)記藥劑相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記藥劑分布； 提供根據(jù)權(quán)利要求34至38中任一項(xiàng)所述的用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)根據(jù)所述標(biāo)記藥劑分布被定制； 執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求I至33中任一項(xiàng)所述的方法，其中，通過所述標(biāo)記藥劑獲取所述圖像數(shù)據(jù)；并且 通過收費(fèi)提供所述過濾的圖像數(shù)據(jù)。
47.一種在過濾圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行交易的方法，所述方法包括 提供標(biāo)記藥劑； 限定與所述標(biāo)記藥劑相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記藥劑分布； 由供應(yīng)商將根據(jù)權(quán)利要求34至38中任一項(xiàng)所述的用于過濾圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)提供給第三方，所述系統(tǒng)根據(jù)所述標(biāo)記藥劑分布被定制； 操作所述系統(tǒng)，其中，由所述第三方通過收費(fèi)進(jìn)行操作；以及 由所述第三方將所述收取的費(fèi)用的至少一部分返還給所述供應(yīng)商。
全文摘要
一種用于過濾圖像數(shù)據(jù)的方法，所述圖像數(shù)據(jù)具有所選擇類型區(qū)域中至少三種類型的不同區(qū)域，至少三種類型的不同區(qū)域的每一個(gè)都以多個(gè)單位圖像元素為特征，所述方法包括提供所述圖像數(shù)據(jù)；選擇至少包括至少三種類型區(qū)域中的每一個(gè)的相應(yīng)部分的一部分圖像數(shù)據(jù)；確定用于選擇部分中的至少三種類型區(qū)域的每一個(gè)的至少一個(gè)分布；確定用于將選擇部分中的所選類型的區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素與至少三種類型的不同區(qū)域的另一類型的區(qū)域相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)函數(shù)，使得選擇部分中的所選類型的區(qū)域的至少一個(gè)分布被變換成另一類型的區(qū)域的相應(yīng)分布；并且將所述至少一個(gè)函數(shù)應(yīng)用于選擇部分的所選類型的區(qū)域的每個(gè)單位圖像元素，從而提供過濾的圖像數(shù)據(jù)。還公開了用于抑制虛擬結(jié)腸鏡檢查中的標(biāo)記材料的方法的應(yīng)用。
文檔編號(hào)G06T5/10GK102763133SQ200980163343
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者弗洛朗·安德烈·羅伯特·尚德利耶, 托馬斯·伯納德·帕斯卡爾·文森特 申請(qǐng)人:道格微系統(tǒng)有限公司