圖像處理裝置制造方法
【專利摘要】用于處理醫(yī)學(xué)圖像的圖像處理裝置110，包括：輸入部120，其用于獲得所述醫(yī)學(xué)圖像122和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)124，所述醫(yī)學(xué)圖像構(gòu)成三維[3D]患者數(shù)據(jù)中的視場(chǎng)，并且所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)示出所述視場(chǎng)的內(nèi)容的解剖背景；輸出部130，其用于提供輸出圖像160，所述輸出圖像160包括所述醫(yī)學(xué)圖像和所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化；所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)構(gòu)成非患者特異性的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)；并且，所述成像處理裝置還包括處理器140，其用于：(i)執(zhí)行所述醫(yī)學(xué)圖像與所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的圖像對(duì)齊，以獲得提供所述內(nèi)容關(guān)于其解剖背景的位置的變換，以及(ii)使用所述變換，以確立所述位置處的所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的所述可視化中的所述視場(chǎng)的圖形表示。
【專利說明】
圖像處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圖像處理裝置和處理醫(yī)學(xué)圖像的方法。本發(fā)明還涉及一種工作站和包括所述圖像處理裝置的成像裝置，并且涉及用于使處理器系統(tǒng)執(zhí)行所述方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
[0002]在醫(yī)學(xué)圖像評(píng)估和醫(yī)學(xué)圖像顯示的領(lǐng)域中，當(dāng)查看構(gòu)成三維[3D]患者數(shù)據(jù)中的視場(chǎng)的醫(yī)學(xué)圖像時(shí)，可以期望獲得所述視場(chǎng)的內(nèi)容的解剖背景。

【背景技術(shù)】
[0003]已知在構(gòu)成穿過3D患者數(shù)據(jù)的切片的醫(yī)學(xué)圖像的旁邊，還顯示3D患者數(shù)據(jù)的可視化，所述3D患者數(shù)據(jù)包括用于圖形性地表示切片關(guān)于3D患者數(shù)據(jù)的位置的切割平面。
[0004]例如，MichaelTeistler 的題為 “Explore in 3D:a new virtual imagenavigat1n tool” 的文章(SPIE Newsroom，參考號(hào) 10.1117/2.1200607.0222，2011 年 12月 7 日從 http://spie.0rg/documents/Newsroom/Imported/222/2006070222.pdf 獲得)公開了一種允許用戶搜索體積成像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。圖1示出了被顯示在顯示器上的體積數(shù)據(jù)集，在圖1中其被命名為“3D視圖”。在鄰近的顯示上，顯示了穿過體積數(shù)據(jù)集的切片，在圖1中其被命名為“2D視圖”。“3D視圖”還示出了圖形性地表示所述切片的切割平面。
[0005]前述系統(tǒng)的問題是其不適于使用戶能夠容易地獲得切片的解剖背景。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]具有一種使用戶能夠更加容易地獲得醫(yī)學(xué)圖像的解剖背景的裝置或方法是有益的。
[0007]為了更好地解決該問題，本發(fā)明的第一方面提供一種用于處理醫(yī)學(xué)圖像的圖像處理裝置，包括:輸入部，其用于獲得醫(yī)學(xué)圖像和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，醫(yī)學(xué)圖像構(gòu)成三維[3D]患者數(shù)據(jù)中的視場(chǎng)，并且醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)示出視場(chǎng)的內(nèi)容的解剖背景；輸出部，其用于提供輸出圖像，所述輸出圖像包括醫(yī)學(xué)圖像和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化；醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)構(gòu)成非患者特異性醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)；并且，成像處理裝置還包括處理器，所述處理器用于(i)執(zhí)行醫(yī)學(xué)圖像與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的圖像對(duì)齊，以獲得提供內(nèi)容關(guān)于其解剖背景的位置的變換，以及(ii)使用所述變換，以確立所述位置處的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化中的視場(chǎng)的圖形表示。
[0008]在本發(fā)明的又一方面，提供一種包括所述圖像處理裝置的工作站和成像裝置。
[0009]在本發(fā)明的又一方面，提供一種用于處理醫(yī)學(xué)圖像的方法，包括:獲得醫(yī)學(xué)圖像和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，醫(yī)學(xué)圖像構(gòu)成三維[3D]患者數(shù)據(jù)中的視場(chǎng)，并且醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)示出視場(chǎng)的內(nèi)容的解剖背景；提供輸出圖像，所述輸出圖像包括醫(yī)學(xué)圖像和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化；醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)構(gòu)成非患者特異性的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)；并且，所述方法還包括執(zhí)行醫(yī)學(xué)圖像和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的圖像對(duì)齊，以獲得提供內(nèi)容關(guān)于其解剖背景的位置的變換；并且使用所述變換，以確立所述位置處的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化中的視場(chǎng)的圖形表示。
[0010]在本發(fā)明的又一方面，一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于使處理器系統(tǒng)執(zhí)行所述方法的指令。
[0011]輸入部獲得構(gòu)成3D患者數(shù)據(jù)中的視場(chǎng)的醫(yī)學(xué)圖像。術(shù)語“視場(chǎng)”指的是在醫(yī)學(xué)圖像中3D患者數(shù)據(jù)可見的范圍，并且通常對(duì)應(yīng)于3D患者數(shù)據(jù)的一部分。視場(chǎng)的內(nèi)容(即，視場(chǎng)中示出的東西)可以是身體部位、器官、器官的一部分、組織等等。輸入部還獲得提供視場(chǎng)的內(nèi)容的解剖背景的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。由此，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)允許內(nèi)容被放置在較大的解剖體中。例如，內(nèi)容可以是器官的一部分，并且醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)可以提供整個(gè)器官作為解剖背景。相似地，內(nèi)容可以是身體部位，并且醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)可以提供全身作為解剖背景。輸出部提供輸出圖像，在所述輸出圖像中示出醫(yī)學(xué)圖像和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化。由此，輸出圖像分開地示出視場(chǎng)的內(nèi)容和內(nèi)容的解剖背景。用戶能夠通過查看顯示器上的輸出圖像來同時(shí)查看二者。
[0012]醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)構(gòu)成非患者特異性的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。因此，鑒于醫(yī)學(xué)圖像的視場(chǎng)示出具體患者的內(nèi)容，所述醫(yī)學(xué)圖像是非患者特異性的。例如，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)可以是示出參考人類身體的醫(yī)學(xué)圖譜，從而省略任何患者特異性的細(xì)節(jié)或變型。因此，解剖背景是非患者特異性的內(nèi)容，即，它不同于作為3D患者數(shù)據(jù)本身或由3D患者數(shù)據(jù)本身提供的解剖背景。
[0013]處理器獲得提供內(nèi)容關(guān)于在醫(yī)學(xué)圖像中示出的解剖背景的位置的變換。所述變換可以采用如根據(jù)線性代數(shù)領(lǐng)域已知的變換矩陣或變換函數(shù)的形式，并且使處理器能夠?qū)⒁晥?chǎng)的內(nèi)容定位在醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)解剖背景中的解剖校正位置處。
[0014]為了獲得所述變換，處理器執(zhí)行將醫(yī)學(xué)圖像與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配的圖像對(duì)齊。圖像對(duì)齊本身根據(jù)圖像對(duì)齊的領(lǐng)域是已知的，并且可以涉及將圖像結(jié)構(gòu)(例如，醫(yī)學(xué)圖像中的邊緣或角)與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)中類似的圖像結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配。類似地，圖像對(duì)齊可以涉及將界標(biāo)(例如，在醫(yī)學(xué)圖像中自動(dòng)或手動(dòng)地注記的點(diǎn))與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)中的對(duì)應(yīng)的界標(biāo)進(jìn)行匹配。應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)象對(duì)齊通常也被稱為圖像配準(zhǔn)。由J.B.A.Maintz等人出版的報(bào)告“An Overviewof Medical Image Registrat1n Methods”(UU-CS-1998_22,1998 年 8 月)描述了可以被有益地使用的多種技術(shù)。
[0015]處理器使用所述變換來生成對(duì)所述位置處的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化中的視場(chǎng)的圖形表示。因此，作為由醫(yī)學(xué)圖像示出的3D患者數(shù)據(jù)中的視場(chǎng)被圖形性圖示在輸出圖像中的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化中。此外，圖形表示也固有地反映并且由此使視場(chǎng)的內(nèi)容關(guān)于醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)中的解剖背景的位置可視化。
[0016]通過使用醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)構(gòu)成非患者特異性的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，向用戶提供輸出圖像中的可視化，所述輸出圖像省略患者特異性的細(xì)節(jié)或變化。通過獲得醫(yī)學(xué)圖像與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的變換，具體患者的視場(chǎng)的內(nèi)容仍然能夠被放置在非患者特異性的解剖背景中。最后，通過確立醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化中的視場(chǎng)的圖形表示，視場(chǎng)并且由此其內(nèi)容的位置在非患者特異性的解剖背景中被可視化。
[0017]本發(fā)明部分地基于以下認(rèn)識(shí)，即，當(dāng)用戶查看3D患者數(shù)據(jù)的醫(yī)學(xué)圖像時(shí)方便獲得解剖背景，但是3D患者數(shù)據(jù)通常不適于提供所述解剖背景。
[0018]其原因是3D患者數(shù)據(jù)通常包含可以使用戶混淆或分心的患者特異性的細(xì)節(jié)或變化。此外，3D患者數(shù)據(jù)可以根據(jù)其性質(zhì)由臨床醫(yī)師用于醫(yī)學(xué)診斷，并且因此不適于例如非專家用戶。例如，3D患者數(shù)據(jù)可以包含非常多的細(xì)節(jié)，缺少清晰定義的結(jié)構(gòu)，等等。因此，用戶無法認(rèn)識(shí)到由3D患者數(shù)據(jù)提供的解剖背景。本發(fā)明使用提供針對(duì)視場(chǎng)的內(nèi)容的非患者特異性的解剖背景的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。因此，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)省略患者特異性的細(xì)節(jié)或變化。因此，用戶能夠容易地從輸出圖像中學(xué)習(xí)或獲得解剖背景。應(yīng)當(dāng)注意，專家用戶也從能夠容易地學(xué)習(xí)或獲得解剖背景中受益。
[0019]有益地，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)可以被特異性地優(yōu)化用于由非專家用戶容易地查看，這是因?yàn)獒t(yī)學(xué)數(shù)據(jù)不需要用于醫(yī)學(xué)診斷。因此，輸出數(shù)據(jù)能夠借助于醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)以容易并且可理解的方式向用戶同時(shí)示出視場(chǎng)的實(shí)際內(nèi)容(例如，破碎的骨頭或惡性生長)及其解剖背景。有益地，用戶可以更加容易地理解醫(yī)學(xué)圖像。有益地，臨床醫(yī)師需要較少或不需要對(duì)所述內(nèi)容的解剖背景的解釋。
[0020]任選地，處理器被布置為將圖形表示確立為貫穿所述位置處的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化的表面。表面非常適于圖形性地表示由醫(yī)學(xué)圖像提供的視場(chǎng)，這是因?yàn)獒t(yī)學(xué)圖像的視場(chǎng)通常主要由視場(chǎng)的寬度和高度定義，而不是具有的深度。例如，當(dāng)醫(yī)學(xué)圖像對(duì)應(yīng)于穿過3D患者數(shù)據(jù)切片時(shí)，由醫(yī)學(xué)圖像提供的視場(chǎng)主要沿著切片的寬度和高度延伸，深度被限制為切片厚度，即，通常是薄的。因此，視場(chǎng)沒有顯著地延伸到醫(yī)學(xué)圖像平面之外。表面在視覺上與所述視場(chǎng)相似，并且由此提供適當(dāng)擬合的圖形表示。
[0021]任選地，視場(chǎng)沿著3D患者數(shù)據(jù)中的深度延伸，并且處理器被布置為:(i)獲得深度，并且(ii)確立醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化中的表面的厚度，以使所述深度可視化。視場(chǎng)可以具有某個(gè)深度。例如，切片可以具有切片厚度，所述切片厚度通常可以是薄的，但是在一些情況中可以是厚的。通過基于視場(chǎng)的深度確立表面的厚度，使視場(chǎng)的所述深度可視化。有益地，獲得更加準(zhǔn)確的視場(chǎng)的圖形表示。
[0022]任選地，醫(yī)學(xué)圖像是DICOM編碼醫(yī)學(xué)圖像，并且處理器被布置為基于DICOM編碼醫(yī)學(xué)圖像的DICOM數(shù)據(jù)元素來獲得所述深度。DICOM(醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通訊，Digital Imagingand Communicat1ns in Medicine的縮寫)是用于在醫(yī)學(xué)成像中處理、存儲(chǔ)、打印以及傳輸信息的標(biāo)準(zhǔn)。DICOM數(shù)據(jù)元素可以提供視場(chǎng)的深度的直接信息，或者可以指示視場(chǎng)的深度。例如，DICOM數(shù)據(jù)元素可以包括切片厚度。DICOM數(shù)據(jù)元素也可以指示醫(yī)學(xué)圖像的類型，例如心臟圖像或腦部圖像，醫(yī)學(xué)圖像的類型指示所述深度。處理器通過基于DICOM數(shù)據(jù)元素確立視場(chǎng)的深度來挖掘該信息。
[0023]任選地，醫(yī)學(xué)圖像是共同構(gòu)成醫(yī)學(xué)體積的多幅醫(yī)學(xué)圖像中的一幅，醫(yī)學(xué)體積提供3D患者數(shù)據(jù)中的另一視場(chǎng)，并且其中，處理器被布置為使用變換，以確立醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化中的另一視場(chǎng)的另一圖形表示。多幅醫(yī)學(xué)圖像共同提供3D患者數(shù)據(jù)中的另一視場(chǎng)。固有地，另一視場(chǎng)涵蓋由醫(yī)學(xué)圖像提供的視場(chǎng)，這是因?yàn)獒t(yī)學(xué)圖像是多幅醫(yī)學(xué)圖像中的一幅。處理器使用變換，以確立醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化中的另一視場(chǎng)的另一圖形表示。由此向用戶提供對(duì)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的解剖背景的中的另一視場(chǎng)的可視化。有益地，用戶可以容易地學(xué)習(xí)或獲得另一視場(chǎng)的解剖背景。此外，向用戶提供視場(chǎng)關(guān)于另一視場(chǎng)的相對(duì)位置的可視化。有益地，用戶可以通過將圖形表示與輸出圖像中的另一圖形表示進(jìn)行比較而容易地學(xué)習(xí)所述相對(duì)位置。
[0024]任選地，處理器被布置為執(zhí)行醫(yī)學(xué)體積與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的圖像對(duì)齊，以獲得所述變換。醫(yī)學(xué)體積提供與僅醫(yī)學(xué)圖像的視場(chǎng)相比更大的視場(chǎng)。因此便于執(zhí)行圖像對(duì)齊，這是因?yàn)檩^大的視場(chǎng)提供可以被圖像對(duì)齊使用的更多信息。有益地，與僅匹配醫(yī)學(xué)圖像的圖像對(duì)齊相比，較大的視場(chǎng)允許醫(yī)學(xué)體積更加唯一地與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。有益地，由于匹配中的不明確而引起的錯(cuò)誤的圖像對(duì)齊的發(fā)生減少。有益地，獲得更加準(zhǔn)確的變換。
[0025]任選地，處理器被布置為確立醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化中的另一圖形表示，其為塊狀。例如，當(dāng)由3D患者數(shù)據(jù)中的多個(gè)相鄰、平行的切片定義醫(yī)學(xué)體積時(shí)，由醫(yī)學(xué)體積提供的另一視場(chǎng)通常是塊狀的。這里，可以由多個(gè)切片中的每個(gè)的寬度和高度以及所述切片之間的距離(具體為所述切片中的第一切片與最后一個(gè)切片之間的距離)定義另一視場(chǎng)。通過確立具有塊狀的另一圖形表示，獲得反映通常由醫(yī)學(xué)體積提供的另一視場(chǎng)的另一圖形表示。有益地，通過將變換應(yīng)用于在醫(yī)學(xué)體積的坐標(biāo)系中定義的初始?jí)K狀，以獲得在醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系中的塊狀，從而容易地確立塊狀。
[0026]任選地，處理器被布置為:(i)獲得醫(yī)學(xué)體積與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的非保角變換，并且(ii)使用非保角變換來使醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)變形，以將塊狀中的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)確立為對(duì)應(yīng)于另一視場(chǎng)。保角線性變換(也被稱為數(shù)學(xué)領(lǐng)域中的共形映射)不適合或不足以將醫(yī)學(xué)體積映射到醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)示出人類身體時(shí)，身體部位的取向可以局部不同于3D患者數(shù)據(jù)的身體部分的取向。例如，患者可以具有與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)中的人類身體相比以不同方式在3D患者數(shù)據(jù)中的定位的臂。通過在圖像對(duì)齊中考慮變換的所述非保角方面，獲得非保角變換，即，非保角變換考慮線性失真(諸如剪切失真和透視失真)和非線性失真。
[0027]本發(fā)明已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，當(dāng)變換包括非保角分量時(shí)，另一視場(chǎng)的準(zhǔn)確的圖形表示可以具有醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)中的非塊狀。所述非塊狀難以向用戶解釋。通過使用非保角變換來使醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)變形，以將塊狀中的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)確立為對(duì)應(yīng)于另一視場(chǎng)，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)被變形使得前述塊狀中的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于醫(yī)學(xué)體積的另一視場(chǎng)。因此，塊狀保持對(duì)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)中的視場(chǎng)的準(zhǔn)確的表示。有益地，用戶不會(huì)被由醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化中的非塊狀表示的另一視場(chǎng)混淆。
[0028]任選地，處理器被布置為:(i)獲得醫(yī)學(xué)體積與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的非保角變換，并且
(ii)使用非保角變換來重構(gòu)多幅醫(yī)學(xué)圖像，以將另一視場(chǎng)確立為對(duì)應(yīng)于塊狀中的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。
【發(fā)明者】已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，不是使醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)變形，使得在前述塊狀中的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于醫(yī)學(xué)體積的另一視場(chǎng)，而是非保角變換可以用于重構(gòu)醫(yī)學(xué)體積，以便對(duì)應(yīng)于塊狀中的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。因此，獲得經(jīng)重構(gòu)的醫(yī)學(xué)體積。有益地，用戶不會(huì)被由醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化中的非塊狀表示的另一視場(chǎng)混淆。
[0029]任選地，醫(yī)學(xué)圖像是DICOM編碼醫(yī)學(xué)圖像，并且處理器被布置為使用DICOM編碼醫(yī)學(xué)圖像的DICOM數(shù)據(jù)元素，以初始化和/或優(yōu)化圖像對(duì)齊。DICOM數(shù)據(jù)元素可以有益地用于執(zhí)行圖像對(duì)齊，這是因?yàn)樗鼈兲峁┽t(yī)學(xué)圖像的解剖背景的信息(例如，在視場(chǎng)中示出哪個(gè)類型的內(nèi)容)。因此，便于獲得將內(nèi)容關(guān)于其解剖背景進(jìn)行放置的變換。有益地，圖像對(duì)齊是更加準(zhǔn)確的。
[0030]任選地，所述工作站包括:顯示器，其用于顯示輸出圖像；以及，用戶輸入部，其用于使用戶能夠通過修正3D患者數(shù)據(jù)中的視場(chǎng)，在3D患者數(shù)據(jù)中進(jìn)行導(dǎo)航，并且處理器被布置為基于所述修正來更新視場(chǎng)的圖形表示。因此，連續(xù)地(即，在所述導(dǎo)航期間)向用戶提供當(dāng)前視場(chǎng)的內(nèi)容關(guān)于其解剖背景的位置。有益地，在3D患者數(shù)據(jù)中進(jìn)行導(dǎo)航對(duì)用戶更加方便。
[0031]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的上述實(shí)施例、實(shí)施方式和/或方面中的兩個(gè)或更多可以以視為有用的任何方式進(jìn)行組合。
[0032]基于本說明書，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤?duì)應(yīng)于所描述的圖像處理裝置的修改和變型的工作站、成像裝置、方法和/或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的修改和變型。
[0033]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以將方法應(yīng)用于多維圖像數(shù)據(jù)，例如，二維(2-D)、三維(3-D)或四維(4-D)圖像。多維圖像數(shù)據(jù)的維度可以涉及時(shí)間。例如，三維圖像可以包括二維圖像的時(shí)域系列。圖像可以是由多種采集模態(tài)采集的醫(yī)學(xué)圖像，所述采集模態(tài)諸如但不限于標(biāo)準(zhǔn)X射線成像、計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)、磁共振成像(MRI)、超聲(US)、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影(SPECT)以及核醫(yī)學(xué)(NM)。
[0034]本發(fā)明被定義在獨(dú)立權(quán)利要求中。有益的實(shí)施例被定義在從屬權(quán)利要求中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]參考下文所描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些方面和其他方面是顯而易見的并且將得到闡明。在附圖中，
[0036]圖1示出了被連接到用于顯示輸出圖像的顯示器的根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置；
[0037]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法；
[0038]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品；
[0039]圖4a示出了醫(yī)學(xué)圖像和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化，所述可視化包括對(duì)醫(yī)學(xué)圖像的視場(chǎng)的圖形表不;
[0040]圖4b不出了圖形表不，其為具有厚度的表面；
[0041]圖5a示出了多幅醫(yī)學(xué)圖像和由所述醫(yī)學(xué)圖像提供的另一視場(chǎng)的另一圖形表示；
[0042]圖5b不出了具有到切的非塊狀的另一圖形表不;以及
[0043]圖5c示出了具有塊狀的另一圖形表示和被變形的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的結(jié)果。

【具體實(shí)施方式】
[0044]圖1示出了用于處理醫(yī)學(xué)圖像122的圖像處理裝置110 (以下被稱為裝置110)。裝置I1包括用于獲得醫(yī)學(xué)圖像122和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)124的輸入部120。裝置110還包括用于提供包括醫(yī)學(xué)圖像122和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)124的可視化的輸出圖像160的輸出部130。裝置110還包括處理器140，所述處理器140用于執(zhí)行醫(yī)學(xué)圖像122與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)124之間的圖像對(duì)齊，并且用于確立醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)124的可視化中的圖形表示。處理器140被示為接收來自輸入部140的醫(yī)學(xué)圖像122和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)124。此外，處理器140被示為連接到輸出部130，以向輸出部130提供可視化數(shù)據(jù)142。這里，可視化數(shù)據(jù)142可以包括輸出圖像160或是輸出圖像160。在這種情況下，處理器140可以生成輸出圖像160。備選地，可視化數(shù)據(jù)142可以涉及圖形表示，并且輸出部130可以被布置為獲得來自裝置110中的其他地方(例如，來自另一個(gè)處理器)的輸出圖像160。
[0045]輸出部130被示為連接到顯示器150，以在所述顯示器上顯示輸出圖像160。顯示器150被示為外部顯示器(即，不是裝置110的一部分)。備選地，顯示器150可以是裝置110的一部分。裝置110和顯示器150可以是工作站100的一部分，或形成工作站100。
[0046]裝置110還可以包括用于獲得來自用戶的導(dǎo)航數(shù)據(jù)152的用戶輸入部150。為了達(dá)到此目的，用戶輸入部150可以被連接到用戶接口器件(圖1中未示出)，諸如鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸屏等，以經(jīng)由用戶界面器件接收來自用戶的導(dǎo)航命令。
[0047]圖2示出了用于處理醫(yī)學(xué)圖像的方法200，包括:在被命名為“獲得醫(yī)學(xué)圖像和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)”的第一步驟中，獲得210醫(yī)學(xué)圖像和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，醫(yī)學(xué)圖像構(gòu)成三維[3D]患者數(shù)據(jù)中的視場(chǎng)，并且醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)示出視場(chǎng)的內(nèi)容的解剖背景。方法200還包括:在被命名為“提供輸出圖像”的第二步驟中，提供220輸出圖像，所述輸出圖像包括醫(yī)學(xué)圖像和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化。醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)構(gòu)成非患者特異性的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。方法200還包括:在被命名為“執(zhí)行圖像對(duì)齊”的第三步驟中，執(zhí)行230醫(yī)學(xué)圖像與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的圖像對(duì)齊，以獲得提供內(nèi)容關(guān)于其解剖背景的位置的變換。方法200還包括:在被命名為“確立圖形表示”的第四步驟中，使用所述變換，以確立240所述位置處的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化中的視場(chǎng)的圖形表示。應(yīng)當(dāng)注意，可以以任何合適的順序執(zhí)行方法200的上述步驟。具體地，可以最后執(zhí)行提供220輸出圖像的第二步驟，作為方法200的一部分。
[0048]方法200可以對(duì)應(yīng)于裝置110的操作，并且下文將參考裝置110的所述操作進(jìn)一步討論方法200。然而，應(yīng)當(dāng)注意，也可以在分開的所述裝置中執(zhí)行方法200，例如，使用不同的圖像處理裝置或工作站。
[0049]圖3示出了計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品260，其包括用于令處理器系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的指令。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品260可以被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)250上，例如，以一系列的機(jī)器可讀物理標(biāo)記的形式和/或作為具有不同的例如電氣、磁性或光學(xué)屬性或值的一系列元件。
[0050]參考圖4a至圖5b將解釋裝置110的操作及其任選的方面。圖4a示出了輸出圖像160。輸出圖像160包括構(gòu)成3D患者數(shù)據(jù)中的視場(chǎng)的醫(yī)學(xué)圖像171。在該范例中，醫(yī)學(xué)圖像171被示為包括患者的上身的穿過3D患者數(shù)據(jù)的軸向切片。因此，醫(yī)學(xué)圖像171示出患者的肺的一部分，作為其視場(chǎng)在患者的上身中的一部分。因此，由醫(yī)學(xué)圖像171提供的視場(chǎng)的內(nèi)容是患者的肺的一部分。
[0051]另外，輸出圖像160包括醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)180的可視化。醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)不同于3D患者數(shù)據(jù)，這是由于醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)構(gòu)成非患者特異性的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，即，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)既不是與3D患者數(shù)據(jù)相同的患者的，又不是任何其他特異性患者的。醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)示出視場(chǎng)的內(nèi)容的解剖背景。在圖4a-圖5b的范例中，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)將人類上身的示意性表示示為可以從醫(yī)學(xué)圖譜獲得的，在所述醫(yī)學(xué)圖譜中，個(gè)體器官是容易被識(shí)別的，而為清楚起見各種細(xì)節(jié)已經(jīng)被省略。因此，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)提供針對(duì)患者的肺的一部分的解剖背景。
[0052]在輸出圖像160中已經(jīng)使醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)可視化，S卩，輸出圖像160包括所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化。這里，術(shù)語“可視化”指的是在輸出圖像中描繪醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的所有方式。根據(jù)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的類型，例如，當(dāng)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)是包括頂點(diǎn)、邊緣等的3D圖形數(shù)據(jù)時(shí)，可視化可以涉及3D繪制。備選地，例如，當(dāng)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)是3D體積數(shù)據(jù)時(shí)，可視化可以涉及體積繪制。備選地，例如，當(dāng)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)包括圖像或繪圖時(shí)，可視化可以涉及在輸出圖像160中簡(jiǎn)單地繪出或直接插入醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。
[0053]圖4a示出了處理器140的結(jié)果，所述處理器140被布置為執(zhí)行醫(yī)學(xué)圖像171與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的圖像對(duì)齊，以獲得提供視場(chǎng)的內(nèi)容關(guān)于其解剖背景的位置的變換。因此，在醫(yī)學(xué)圖像171中示出的肺的一部分被匹配到在醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)中示出的上身的對(duì)應(yīng)部分。此外，處理器140被布置為使用所述變換，以確立所述位置處的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)180的可視化中的視場(chǎng)的圖形表示182。
[0054]圖形表示182在圖4a中被示為貫穿前述位置處的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)180的可視化的表面182。因此，表面182穿過對(duì)應(yīng)于在醫(yī)學(xué)圖像171中示出的肺的部分的上身的部分而貫穿上身。這里，術(shù)語“對(duì)應(yīng)”指的是在解剖學(xué)上或計(jì)算上最接近的匹配。
[0055]因此，表面182使由醫(yī)學(xué)圖像171提供的視場(chǎng)可視化，這是由于視場(chǎng)的位置和范圍是由表面182圖形性地表示的。這里，術(shù)語“范圍”指的是由表面182的對(duì)應(yīng)的寬度和高度圖形性地表示的視場(chǎng)的寬度和高度。根據(jù)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)180的可視化中的表面182，用戶能夠由此收集視場(chǎng)關(guān)于醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的位置和寬度以及高度。表面182也可以圖形性地表示視場(chǎng)的深度，即，視場(chǎng)在垂直于醫(yī)學(xué)圖像表面的方向上的范圍。在圖4a中，表面182的厚度被示為有限的，即，表面182是薄的表面。這可以是相等薄的視場(chǎng)的深度的結(jié)果。備選地，這可以是沒有圖形性地表示視場(chǎng)的所述深度的表面182的結(jié)果。而且，這可以是根本沒有圖形性地表示視場(chǎng)的范圍的表面182的結(jié)果，即，既不是其寬度、高度，也不是其深度。相反，表面182可以純粹地圖形性地表示視場(chǎng)的位置。
[0056]圖4b示出了醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)180的可視化的截?cái)喟姹尽＿@里，示出視場(chǎng)沿著3D患者數(shù)據(jù)中的深度延伸的結(jié)果，并且處理器140被布置為:(i)獲得深度，并且(ii)確立醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)180的可視化中的表面184的厚度185，以使所述深度可視化。在該范例中，視場(chǎng)可以在3D患者數(shù)據(jù)中的前述深度方向上延伸。例如，醫(yī)學(xué)圖像171可以表示穿過具有某個(gè)切片厚度的3D患者數(shù)據(jù)的切片。因此，視場(chǎng)的深度可以對(duì)應(yīng)于切片厚度。然后，處理器140通過相應(yīng)地確立表面184的厚度185來使所述切片厚度可視化。當(dāng)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)171是DICOM編碼醫(yī)學(xué)圖像時(shí)，獲得所述深度(例如，切片厚度)可以涉及基于DICOM編碼醫(yī)學(xué)圖像的DICOM數(shù)據(jù)元素或者直接從DICOM編碼醫(yī)學(xué)圖像的DICOM數(shù)據(jù)元素獲得深度。所述DICOM數(shù)據(jù)元素可以指示視場(chǎng)的深度，例如，DICOM數(shù)據(jù)元素可以直接包括前述的切片厚度。
[0057]應(yīng)當(dāng)理解，視場(chǎng)的圖形表示可以采用任何其他合適的形式。例如，如圖4a所示，并非被示為實(shí)心的或不透明的表面182，而是表面可以是部分半透明或部分透明的。并非示出表面，而是可以僅示出表面的輪廓，例如，指示視場(chǎng)的寬度和高度。圖形表示也可以涉及醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的修正，例如，增加醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的部分的亮度。因此，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的所述部分可以構(gòu)成視場(chǎng)的圖形表示。圖形表示也可以是標(biāo)記，例如，面向醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于醫(yī)學(xué)圖像171的視場(chǎng)的部分的照相機(jī)標(biāo)記。
[0058]圖5a示出了本發(fā)明的任選方面。這里，醫(yī)學(xué)圖像171是共同構(gòu)成醫(yī)學(xué)體積170-172的多幅醫(yī)學(xué)圖像170-172中的一幅，醫(yī)學(xué)體積170-172提供3D患者數(shù)據(jù)中的另一視場(chǎng)。例如，多幅醫(yī)學(xué)圖像可以對(duì)應(yīng)于穿過3D患者數(shù)據(jù)的一系列切片。處理器140可以被布置為使用所述變換，以確立醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)180的可視化中的另一視場(chǎng)的另一圖形表示186。為了達(dá)到該目的，處理器140可以被布置為執(zhí)行醫(yī)學(xué)體積170-172與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的圖像對(duì)齊，以獲得變換。備選地，處理器140可以執(zhí)行在多幅醫(yī)學(xué)圖像170-172中的一幅與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的圖像對(duì)齊，并且可以將所述變換應(yīng)用于所述醫(yī)學(xué)圖像170-172中的其他圖像。
[0059]圖5a示出了具有塊狀的(即，線框塊或線框板)另一視場(chǎng)的另一圖形表示186。所述形狀可以是在3D患者數(shù)據(jù)中也具有塊狀的另一視場(chǎng)的結(jié)果。例如，當(dāng)多幅醫(yī)學(xué)圖像170-172是穿過3D患者數(shù)據(jù)的多個(gè)臨近、平行的切片時(shí)，所述另一視場(chǎng)可以是塊狀的。因此，由于相應(yīng)地選擇線框塊186的寬度、高度和深度，另一圖形表示186可以圖形性地表示另一視場(chǎng)的寬度、高度和深度。然而，應(yīng)當(dāng)注意，另一圖形表示186可以采用任何其他合適的形式。例如，另一圖形表不186可以包括多個(gè)表面,多個(gè)表面中的每個(gè)圖形性地表不多幅醫(yī)學(xué)圖像170-172中的相應(yīng)的一幅的視場(chǎng)。
[0060]除了另一圖形表示186(即，線框塊)，也示出了圖形性地表示醫(yī)學(xué)圖像171的視場(chǎng)的表面182。根據(jù)表面182和線框塊186的相對(duì)位置，能夠看出，醫(yī)學(xué)圖像171的視場(chǎng)被定位在多幅醫(yī)學(xué)圖像170-172的另一視場(chǎng)的中間，例如，可以是中間切片。表面182的所述相對(duì)位置可以對(duì)應(yīng)于當(dāng)前示出的醫(yī)學(xué)圖像關(guān)于多幅醫(yī)學(xué)圖像170-172的相對(duì)位置，即，被定位在線框塊186的中間的表面182可以指示當(dāng)前示出的醫(yī)學(xué)圖像是多幅醫(yī)學(xué)圖像170-172的中間一幅醫(yī)學(xué)圖像171。應(yīng)當(dāng)注意，這在圖5a中未示出，其中，為便于解釋，多幅醫(yī)學(xué)圖像170-172被示為示出醫(yī)學(xué)圖像中位于頂部的第一幅圖像170而不是醫(yī)學(xué)圖像的中間一幅醫(yī)學(xué)圖像171的堆棧。
[0061]應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)于確立醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)180的可視化中的另一圖形表示186存在各種可能性。例如，處理器140可以被布置為獲得醫(yī)學(xué)體積170-172與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的保角變換。保角變換可以涉及以下中的任意或全部:旋轉(zhuǎn)、縮放或平移。為了達(dá)到該目的，處理器140可以獲得保角變換矩陣，所述保角變換矩陣指示多幅醫(yī)學(xué)圖像170-172的坐標(biāo)系中的點(diǎn)到醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的或醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)180的可視化的坐標(biāo)系中的點(diǎn)的變換。這樣的矩陣和其他保角變換函數(shù)從圖像對(duì)齊和線性代數(shù)的領(lǐng)域中是已知的。處理器140可以被布置為使用保角變換，以確立醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)180的可視化中的具有塊狀的另一圖形表示186。因此，如圖5a所示，可以獲得前述的線框塊186。
[0062]醫(yī)學(xué)體積170-172與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的準(zhǔn)確的變換也可以包括考慮剪切、透視失真以及非線性失真的非保角分量。因此，由處理器獲得的變換可以包括所述非保角分量。所述非保角分量的原因是，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的失真可以關(guān)于3D患者數(shù)據(jù)存在，例如，由于患者特異性的細(xì)節(jié)或變化，或由于成像相關(guān)方面。由此，多幅醫(yī)學(xué)圖像170-172與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的變換可以是非保角變換。處理器140可以被布置為獲得醫(yī)學(xué)體積170-172與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的非保角變換。非保角變換可以考慮關(guān)于3D醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的醫(yī)學(xué)體積170-172的前述剪切、透視失真、非線性失真等，反之亦然。處理器140可以被布置為使用非保角變換，以確立醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)180的可視化中的另一圖形表示186，例如，通過將非保角變換應(yīng)用于在醫(yī)學(xué)體積170-172的坐標(biāo)系中定義的初始?jí)K狀。因此，在醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)180的可視化中可以自動(dòng)獲得非塊狀。在圖5b中示出了該結(jié)果，其中，示出了經(jīng)剪切的非塊狀187和表面183。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)非保角變換也包括非線性分量時(shí)，塊狀187的邊緣或線條可以被變換為曲線。然而，在圖5b的范例中，變換不包括非線性分量。
[0063]應(yīng)當(dāng)注意，經(jīng)剪切的非塊狀187會(huì)難以向用戶闡釋。為了避免用戶混淆，處理器140可以被布置為丟棄變換的非保角分量，以便確立具有塊狀的另一圖形表示。在這樣的情況下，另一圖形表示不準(zhǔn)確地表示另一視場(chǎng)，但是可以避免由于經(jīng)剪切的非塊狀187使用戶混淆。
[0064]備選地，處理器140可以被布置為使用非保角變換來使醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)變形，以將塊狀186中的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)確立為對(duì)應(yīng)于另一視場(chǎng)。圖5c示出了這樣的范例，其中，通過箭頭示意性地指示醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的變形。應(yīng)當(dāng)注意，在圖5c的范例中，非保角變換被假定為以其他方式獲得圖5b的經(jīng)剪切的非塊狀187。因此，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的變形基本上對(duì)應(yīng)于需要將圖5b的經(jīng)剪切的非塊狀187變形為圖5c的塊狀186的變形。使醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)變形涉及例如當(dāng)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)是3D圖形數(shù)據(jù)時(shí)調(diào)節(jié)頂點(diǎn)的坐標(biāo)，或當(dāng)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)是體積數(shù)據(jù)時(shí)調(diào)節(jié)體素的值或位置。應(yīng)當(dāng)注意，這樣的技術(shù)本身從圖像對(duì)齊和圖像處理的領(lǐng)域中是已知的。因此，在塊狀186中的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于在所述變形之后的另一視場(chǎng)。這里，術(shù)語“對(duì)應(yīng)”指的是解剖學(xué)上或計(jì)算上接近或最接近的匹配。因而，塊狀186提供另一視場(chǎng)的準(zhǔn)確的圖形表示。
[0065]備選地，處理器140可以被布置為使用非保角變換來重構(gòu)多幅醫(yī)學(xué)圖像170-172，以將另一視場(chǎng)確立為對(duì)應(yīng)于塊狀186中的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。因此，獲得新的多幅醫(yī)學(xué)圖像，所述新的多幅醫(yī)學(xué)圖像的另一視場(chǎng)對(duì)應(yīng)于塊狀186中的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。因而，塊狀186提供其另一視場(chǎng)的準(zhǔn)確的圖形表示。應(yīng)當(dāng)注意，重構(gòu)技術(shù)本身從醫(yī)學(xué)成像的領(lǐng)域中是已知的。重構(gòu)可以包括生成貫穿3D患者數(shù)據(jù)的新的多個(gè)切片。
[0066]應(yīng)當(dāng)注意，輸出圖像160可以包括并排的醫(yī)學(xué)圖像171的可視化和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)180的可視化?？梢暬梢允墙换サ?，即，用戶可以在3D患者數(shù)據(jù)中進(jìn)行導(dǎo)航，并且因此可以顯示不同的醫(yī)學(xué)圖像。不同的醫(yī)學(xué)圖像可以是前述多幅醫(yī)學(xué)圖像170-172中的不同的一幅。處理器可以被布置為基于導(dǎo)航來更新視場(chǎng)的圖像表示182。因此，由于醫(yī)學(xué)圖像中的改變而引起的視場(chǎng)的改變可以導(dǎo)致視場(chǎng)的圖形表示182的位置和/或形狀的改變。如圖1中所示，為了使用戶能夠進(jìn)行所述導(dǎo)航，裝置110可以包括用戶輸入部150。這里，裝置110和顯示器150可以是工作站100的一部分或共同形成工作站100。所述工作站100使用戶能夠在3D患者數(shù)據(jù)中進(jìn)行導(dǎo)航。
[0067]總體上，圖形表示可以是平面表面。當(dāng)醫(yī)學(xué)圖像與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間變換包括非線性分量時(shí)，圖形表示也可以是非平面表面，例如曲面。圖形表示可以基于計(jì)算機(jī)圖形，即，可以包括頂點(diǎn)、邊緣等。圖形表示也可以是基于像素或基于體素的。另一圖形表示可以是塊狀，諸如，線框塊或線框板。另一圖形表示也可以是半透明或亞半透明的塊。
[0068]圖像對(duì)齊可以基于來自圖像對(duì)齊的領(lǐng)域的任何合適的技術(shù)。具體地，多模態(tài)方法可以用于補(bǔ)償3D患者數(shù)據(jù)與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間在模態(tài)或類型上的差異。當(dāng)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)是DICOM編碼醫(yī)學(xué)圖像時(shí)，處理器可以被布置為使用DICOM編碼醫(yī)學(xué)圖像的DICOM數(shù)據(jù)元素，以初始化和/或優(yōu)化圖像對(duì)齊。例如，可以使用成角和定位信息。
[0069]3D患者數(shù)據(jù)可以來自各種采集模態(tài)，諸如但不限于:標(biāo)準(zhǔn)X射線成像、計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、磁共振成像(MRI)、超聲(US)、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影(SPECT)以及核醫(yī)學(xué)(NM)。3D患者數(shù)據(jù)可以是4D患者數(shù)據(jù)的一部分。在4D患者數(shù)據(jù)中，維度可以涉及時(shí)間，例如，4D患者數(shù)據(jù)可以是3D圖像的時(shí)間系列。多幅醫(yī)學(xué)圖像可以共同構(gòu)成3D患者數(shù)據(jù)。例如，多幅醫(yī)學(xué)圖像可以是多個(gè)切片，所述多個(gè)切片共同構(gòu)成醫(yī)學(xué)體積和所有的3D患者數(shù)據(jù)。備選地，醫(yī)學(xué)體積(即，多幅醫(yī)學(xué)圖像)可以是3D患者數(shù)據(jù)的子集或一部分。
[0070]醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)可以基于已經(jīng)移除(例如，通過平均)患者特異性的細(xì)節(jié)或變化的經(jīng)采集的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)也可以是自動(dòng)或手動(dòng)生成的數(shù)據(jù)，例如，3D計(jì)算機(jī)圖形模型或2D制圖?？傮w上，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)可以是2D或3D醫(yī)學(xué)圖譜數(shù)據(jù)。
[0071]應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明也應(yīng)用于計(jì)算機(jī)程序，具體為在載體之上或之中的適于將本發(fā)明付諸實(shí)踐的計(jì)算機(jī)程序。程序可以是源代碼、目標(biāo)代碼、源代碼和目標(biāo)代碼的中間代碼的形式(諸如以部分編譯的形式)或以適合用于根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方式的任何其他形式。也應(yīng)當(dāng)理解，這樣的程序可以具有許多不同的架構(gòu)設(shè)計(jì)。例如，實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法或系統(tǒng)的功能的程序代碼可以被細(xì)分為一個(gè)或多個(gè)子例程。在這些子例程中分布功能的許多不同方式對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。子例程可以被共同存儲(chǔ)在一個(gè)可執(zhí)行文件中，以形成自包含程序。這樣的可執(zhí)行文件可以包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，例如，處理器指令和/或解讀器指令(例如，Java解讀器指令)。備選地，子例程中的一個(gè)或多個(gè)或全部可以被存儲(chǔ)在至少一個(gè)外部庫文件中，并且靜態(tài)或動(dòng)態(tài)地與主程序鏈接，例如運(yùn)行時(shí)。主程序包含至少一個(gè)對(duì)子例程中的至少一個(gè)調(diào)用。子例程也可以包括對(duì)彼此的功能調(diào)用。涉及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的實(shí)施例包括對(duì)應(yīng)于本文闡述的方法中的至少一個(gè)的每個(gè)處理步驟的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。這些指令可以被細(xì)分為子例程和/或被存儲(chǔ)在可以被靜態(tài)或動(dòng)態(tài)地鏈接的一個(gè)或多個(gè)文件中。涉及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的另一實(shí)施例包括對(duì)應(yīng)于本文闡述的系統(tǒng)和/或產(chǎn)品中的至少一個(gè)的每個(gè)器件的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。這些指令可以被細(xì)分為子例程和/或被存儲(chǔ)在可以被靜態(tài)或動(dòng)態(tài)地鏈接的一個(gè)或多個(gè)文件中。
[0072]計(jì)算機(jī)程序的載體可以是能夠承載程序的任何實(shí)體或設(shè)備。例如，載體可以包括存儲(chǔ)介質(zhì)，諸如ROM(例如，CD ROM或半導(dǎo)體ROM)或磁記錄介質(zhì)(例如，硬盤)。此外，載體可以是可以經(jīng)由電纜或光纜或者通過無線電或其他器件來傳送的可傳輸載體(諸如，電信號(hào)或光信號(hào))。當(dāng)以這樣的信號(hào)實(shí)施程序時(shí)，載體可以由這樣的纜線或其他設(shè)備或器件構(gòu)成。備選地，載體可以是嵌入程序的集成電路，所述集成電路適于執(zhí)行相關(guān)方法或用于相關(guān)方法的性能。
[0073]應(yīng)當(dāng)注意，上述實(shí)施例圖示而非限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)許多替代實(shí)施例而不脫離權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中，置于括號(hào)之間的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為對(duì)權(quán)利要求的限制。使用動(dòng)詞“包括”及其變形并不排除權(quán)利要求所記錄的元件或步驟之外存在其他元件或步驟。部件前面的冠詞“一”或“一個(gè)”并不排除存在多個(gè)這樣的元件。本發(fā)明可以通過包括若干不同元件的硬件來實(shí)現(xiàn)，也可以通過適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在列舉了若干器件的裝置權(quán)利要求中，這些器件中的若干個(gè)可以具體實(shí)現(xiàn)為一個(gè)以及相同的硬件項(xiàng)。在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載特定措施這一僅有事實(shí)并不指示不能有利地使用這些措施的組合。
【權(quán)利要求】
1.一種用于處理醫(yī)學(xué)圖像的圖像處理裝置(110)，包括: -輸入部(120)，其用于獲得所述醫(yī)學(xué)圖像(122)和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)(124)，所述醫(yī)學(xué)圖像構(gòu)成三維[3D]患者數(shù)據(jù)中的視場(chǎng)，并且所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)示出所述視場(chǎng)的內(nèi)容的解剖背景； -輸出部(130)，其用于提供輸出圖像(160)，所述輸出圖像(160)包括所述醫(yī)學(xué)圖像(171)和所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)(180)的可視化； -所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)構(gòu)成非患者特異性的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)；并且 -所述成像處理裝置還包括處理器(140)，所述處理器(140)用于:(i)執(zhí)行所述醫(yī)學(xué)圖像與所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的圖像對(duì)齊，以獲得提供所述內(nèi)容關(guān)于其解剖背景的位置的變換，并且(ii)使用所述變換，以確立所述位置處的所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的所述可視化中的所述視場(chǎng)的圖形表示(182、184)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置(110)，其中，所述處理器(140)被布置為將所述圖形表示確立為貫穿所述位置處的所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)(180)的所述可視化的表面(182、184)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置(110)，其中，所述視場(chǎng)沿著所述3D患者數(shù)據(jù)中的深度延伸，并且所述處理器(140)被布置為:(i)獲得所述深度，并且(ii)確立所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)(180)的所述可視化中的所述表面(184)的厚度(185)，以使所述深度可視化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置(110)，其中，所述醫(yī)學(xué)圖像(122)是DICOM編碼醫(yī)學(xué)圖像，并且所述處理器(140)被布置為基于所述DICOM編碼醫(yī)學(xué)圖像的DICOM數(shù)據(jù)元素來獲得所述深度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置(110)，其中，所述醫(yī)學(xué)圖像(171)是共同構(gòu)成醫(yī)學(xué)體積的多幅醫(yī)學(xué)圖像(170-172)中的一幅，所述醫(yī)學(xué)體積提供所述3D患者數(shù)據(jù)中的另一視場(chǎng)，并且其中，所述處理器(140)被布置為使用所述變換，以確立所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)(180)的所述可視化中的所述另一視場(chǎng)的另一圖形表示(186)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置(110)，其中，所述處理器(140)被布置為執(zhí)行所述醫(yī)學(xué)體積(170-172)與所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的所述圖像對(duì)齊，以獲得所述變換。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置(110)，其中，所述處理器(140)被布置為確立所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)(180)的所述可視化中具有塊狀(186)的所述另一圖形表示。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置(110)，其中，所述處理器(140)被布置為:(i)獲得所述醫(yī)學(xué)體積(170-172)與所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的非保角變換，并且(ii)使用所述非保角變換來使所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)變形，以將所述塊狀中的所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)確立為對(duì)應(yīng)于所述另一視場(chǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置(110)，其中，所述處理器(140)被布置為:(i)獲得所述醫(yī)學(xué)體積(170-172)與所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的非保角變換，并且(ii)使用所述非保角變換來重構(gòu)所述多幅醫(yī)學(xué)圖像(170-172)，以將所述另一視場(chǎng)確立為對(duì)應(yīng)于所述塊狀中的所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置(110)，其中，所述醫(yī)學(xué)圖像(122)是DICOM編碼醫(yī)學(xué)圖像，并且所述處理器(140)被布置為使用所述DICOM編碼醫(yī)學(xué)圖像的DICOM數(shù)據(jù)元素，以初始化和/或優(yōu)化所述圖像對(duì)齊。
11.一種工作站(100)，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的工作站(100)，包括:顯示器(150)，其用于顯示所述輸出圖像(160);以及，用戶輸入部(150)，其用于使所述用戶能夠通過修正所述3D患者數(shù)據(jù)中的所述視場(chǎng)，在所述3D患者數(shù)據(jù)中進(jìn)行導(dǎo)航，并且其中，所述處理器(140)被布置為基于所述修正來更新所述視場(chǎng)的所述圖形表示。
13.一種成像裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置。
14.一種處理醫(yī)學(xué)圖像的方法(200)，包括: -獲得(210)所述醫(yī)學(xué)圖像和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，所述醫(yī)學(xué)圖像構(gòu)成三維[3D]患者數(shù)據(jù)中的視場(chǎng)，并且所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)示出所述視場(chǎng)的內(nèi)容的解剖背景； -提供(220)輸出圖像，所述輸出圖像包括所述醫(yī)學(xué)圖像和所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化； -所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)構(gòu)成非患者特異性的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)； -并且，所述方法還包括執(zhí)行(230)所述醫(yī)學(xué)圖像與所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之間的圖像對(duì)齊，以獲得提供所述內(nèi)容關(guān)于其解剖背景的位置的變換；以及 -使用所述變換，以確立(240)所述位置處的所述醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的所述可視化中的所述視場(chǎng)的圖形表示。
15.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品(260)，包括用于令處理器系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法(200)的指令。
【文檔編號(hào)】G06T19/00GK104412305SQ201380008419
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月10日
【發(fā)明者】S·P·M·德賴斯, T·內(nèi)奇, F·文策爾 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司