CN101536001B - 用于有效诊断的与解剖有关的随图像环境而定的应用 - Google Patents

用于有效诊断的与解剖有关的随图像环境而定的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于获得与分割的体积医学图像数据有关的信息的系统(100)，所述系统包括：显示单元(110)，用于在显示器上显示分割的体积医学图像数据的视图；指示单元(115)，用于在所显示的视图上指示位置；触发单元(120)，用于触发事件；识别单元(125)，用于响应于所触发的事件，基于在所显示的视图上所指示的位置，识别包括在分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构；以及执行单元(130)，用于执行与所识别的分割的解剖结构相关联的动作，从而获得与分割的体积医学图像数据有关的信息。由执行单元(130)执行的动作可以是显示分割的解剖结构的名称、分割的解剖结构的简短说明、或与分割的解剖结构可能的畸形或机能失常有关的提示。因此，系统(100)允许获得与医生在显示器上观看的体积医学图像数据有关的有价值信息，从而在医学诊断中帮助医生。

Description

用于有效诊断的与解剖有关的随图像环境而定的应用
技术领域
本发明涉及在医学诊断中辅助医生的领域，更具体的，涉及获得与包括在医学图像数据中的解剖结构有关的信息。
背景技术
在题为“Electronic Navigation of Information Associated with Parts of aLiving Body”的美国2005/0039127中说明了一种用于获得与包括在医学图像数据中的解剖结构有关的信息的方法，在下文中称为参考文献1。在这篇文章中，说明了用于在显示器上显示人体图像的系统。用户可以以标准方式选择感兴趣的一部分人体，例如使用鼠标。响应于用户选择这部分人体，提供与所选择人体部分的身体情况有关的信息，包括症状和医学健康状况。人体的图像可以是具有某种风格的图像或者摄影影像。然而，在参考文献1中所述的获得信息不包括对真实人体积数据进行导航(navigating)。
发明内容
有利的是，获得一种系统，其能够导航体积医学图像数据，以便获得与包括在体积医学图像数据中的解剖结构有关的信息。
为了更好地解决这个所关注的问题，在本发明的一个方面中，一种用于获得与分割的体积医学图像数据有关的信息的系统包括：
-显示单元，用于在显示器上显示所述分割的体积医学图像数据的视图；
-指示单元，用于在所显示的视图上指示位置；
-触发单元，用于触发事件；
-识别单元，用于响应于所触发的事件，基于在所显示的视图上所指示的位置，识别包括在所述分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构；以及
-执行单元，用于执行与所识别的分割的解剖结构相关的动作，从而获得与所述分割的体积医学图像数据有关的信息。
在显示器上显示分割的体积医学图像数据的视图。这个视图允许系统的用户观看感兴趣的分割的解剖结构，并将其指示给用户。指示操作可以包括标准操作，例如平移、旋转、放大和/或缩小所述分割的体积医学图像数据。感兴趣的解剖结构可以是患者的心脏。指示单元和触发单元可以一起用鼠标设备来实现。鼠标控制显示在显示器上的指针的位置。指针可以用于在所显示的视图上指示位置。事件可以是指针置于上面(pointer-over)事件。当在显示器上的一个位置处显示指针达到预定的持续时间时，就触发该指针置于上面事件。将识别单元设置为响应于所触发的事件，基于受鼠标控制的指针的位置，识别在所述分割的体积医学图像数据的视图中所显示的分割的解剖结构(例如心脏)。随后将执行单元设置为响应于触发的事件，执行与所识别的分割的解剖结构(例如与心脏)相关的动作。该动作可以是显示一个菜单，该菜单包括专用于该分割的解剖结构的条目。例如，用于心脏的条目可以包括：名称标签“心脏”、指向包括常见心脏病的说明的文档的链接、以及用于执行动作的系统调用，该动作用于计算并显示心脏的左心室的尺寸。该系统从而允许获得与体积医学图像数据有关的信息。
在该系统的一个实施例中，该系统包括分割单元，用于分割体积医学图像数据，从而产生所述分割的体积医学图像数据。有利的是，可以使用该系统自动地、半自动地或手动地分割体积医学图像数据。该系统的分割单元可以使用各种分割方法，例如用于将形状模型与体积医学图像数据相匹配的分割方法。
在该系统的一个实施例中，该系统还包括关联单元，用于将动作与分割的解剖结构相关联。关联单元有利地允许将动作与包括在所述分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构相关联。例如，要与分割的解剖结构相关联的动作可以显示一个文档，该文档具有与该分割的解剖结构有关的有用信息，或者可以启动一个应用程序，用于计算和显示分割的解剖结构的尺寸。可以基于来自系统用户的输入数据来确定该动作。可任选地，还可以将关联单元配置为将事件与响应于该事件所执行的动作相关联。例如，可以将第一事件，例如鼠标置于上面事件，与第一动作相关联，可以将第二事件，例如鼠标置于上面并点击(mouse-over-and-click)事件，与第二动作相关联。
在该系统的一个实施例中，与所识别的分割的解剖结构相关联的动作基于与该分割的解剖结构匹配的模型。这个实施例极大地有利于将动作与包括在所述分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结果相关联。例如，包括在该解剖结构的模型中或链接到该模型的数据块可以包括用于启动显示菜单的动作的指令，该菜单包括指向具有与由该模型所描述的解剖结构有关的有用信息的web页面的链接。在基于模型的分割期间，调整模型使其匹配包括在体积医学图像数据中的解剖结构。因此，在分割期间将动作自动地与解剖结构相关联。可任选地，包括在与分割的解剖结构匹配的模型中或链接到该模型的数据块还可以包括事件的描述符，例如，鼠标置于上面并点击事件的描述符，所述事件用于执行与该分割的解剖结构相关联的动作。
在该系统的一个实施例中，与所识别的分割解剖结构相关联的动作基于为包括在该分割的解剖结构中的数据元素所指定的类别。这个实施例同样极大地有利于将动作与包括在所述分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构相关联。例如，包括在描述该解剖结构的类别中或链接到该类别的数据块可以包括用于开始一个动作的指令，该动作显示包括与该解剖结构有关的有用信息的web页。在数据元素的分类期间，即在基于类别的分割期间，将包括在体积医学图像数据中的一些数据元素分类为包括在解剖结构中的数据元素。因此，将动作自动地与经分类的数据元素相关联，在体积医学图像数据的数据元素的分类期间，将所述经分类的数据元素确定为是分割的解剖结构的数据元素。可任选的，包括在描述分割的解剖结构的类别中或链接到该类别的数据块还可以包括事件的描述符，例如，鼠标置于上面并点击事件的描述符，所述事件用于执行与所识别的分割的解剖结构相关联的动作。
在该系统的一个实施例中，与所识别的分割的解剖结构相关联的动作基于包括该分割的解剖结构的成员图像数据，该成员图像数据包括在所述分割的体积医学图像数据中。这个实施例同样极大地有利于将动作与包括在所述分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构相关联。例如，包括在包含该解剖结构的成员图像数据中或链接到该成员图像数据的数据块可以包括用于开始一个动作的指令，该动作显示包括与该解剖结构有关的有用信息的web页面。可任选的，包括在包含该分割的解剖结构的成员图像数据中或链接到该成员图像数据的数据块还可以包括事件的描述符，例如，鼠标置于上面并点击事件的描述符，所述事件用于执行与所识别的分割的解剖结构相关联的动作。
在该系统的一个实施例中，由执行单元执行的动作是显示一个菜单，该菜单包括至少一个条目。例如，菜单可以包括用于启动一个应用程序的条目，该应用程序用于计算并显示该分割的解剖结构的特性。此外，菜单可以包括用于启动web浏览器并显示web页面的条目，该web页面描述了与该分割的解剖结构有关的具体疾病和/或治疗。菜单动作可以给系统用户提供多个有用的条目，这些条目用于描述和/或分析所指示的分割的解剖结构。
在本发明的另一方面，一种图像采集设备，包括用于获得与分割的体积医学图像数据有关的信息的系统，所述系统包括：
-显示单元，用于在显示器上显示所述分割的体积医学图像数据的视图；
-指示单元，用于在所显示的视图上指示位置；
-触发单元，用于触发事件；
-识别单元，用于响应于所触发的事件，基于在所显示的视图上所指示的位置，识别包括在所述分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构；及
-执行单元，用于执行与所识别的分割的解剖结构相关联的动作，从而获得与所述分割的体积医学图像数据有关的信息。
在本发明的另一方面，一种工作站，包括用于获得与分割的体积医学图像数据有关的信息的系统，所述系统包括：
-显示单元，用于在显示器上显示所述分割的体积医学图像数据的视图；
-指示单元，用于在所显示的视图上指示位置；
-触发单元，用于触发事件；
-识别单元，用于响应于所触发的事件，基于在所显示的视图上所指示的位置，识别包括在所述分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构；以及
-执行单元，用于执行与所识别的分割的解剖结构相关联的动作，从而获得与所述分割的体积医学图像数据有关的信息。
在本发明的另一方面，一种用于获得与分割的体积医学图像数据有关的信息的方法包括：
-显示步骤，用于在显示器上显示所述分割的体积医学图像数据的视图；
-指示步骤，用于在所显示的视图上指示位置；
-触发步骤，用于触发事件；
-识别步骤，用于响应于所触发的事件，基于在所显示的视图上所指示的位置，识别包括在所述分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构；以及
-执行步骤，用于执行与所识别的分割的解剖结构相关联的动作，从而获得与所述分割的体积医学图像数据有关的信息。
在本发明的另一方面，一种要由计算机装置装入的计算机程序产品包括用于获得与分割的体积医学图像数据有关的信息的指令，所述计算机装置包括处理单元和存储器，所述计算机程序产品在被装入后为所述处理单元提供执行以下任务的能力：
-在显示器上显示所述分割的体积医学图像数据的视图；
-在所显示的视图上指示位置；
-触发事件；
-响应于所触发的事件，基于在所显示的视图上所指示的位置，识别包括在所述分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构；以及
-执行与所识别的分割的解剖结构相关联的动作，从而获得与所述分割的体积医学图像数据有关的信息。
可以由技术人员基于本说明书来实现所述图像采集设备、工作站、方法和/或计算机程序产品的各种修改例和变化例，它们对应于所述的系统的修改例和变化例。
技术人员会意识到该方法可以用于由各种采集形式所采集到的体积(即三维(3D))的图像数据，这些采集形式例如但不限于：计算机断层摄影(CT)、磁共振成像(MRI)、超声(US)、正电子发射断层摄影(PET)、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)和核医学(NM)。
附图说明
针对下文中所述的实施方式和实施例，并参考附图来阐明本发明的这些及其它方面，并由此变得显而易见，其中：
图1示意性地显示了该系统的一个示范性实施例的框图；
图2显示了图示出心脏的一个示范性视图；
图3示意性地示出了具有高亮的分割的解剖结构的心脏；
图4示出了与右冠状动脉相关联的第一示范性动作；
图5示出了与右冠状动脉相关联的第二示范性动作；
图6示出了在选择菜单中第一个条目时启动的应用程序；
图7示出了在选择菜单中第五个条目时启动的应用程序；
图8显示了该方法的一个示范性实施方式的流程图；
图9示意性地显示了图像采集设备的一个示范性实施例；以及
图10示意性地显示了工作站的一个示范性实施例。
在全部附图中相同的参考数字标记用于表示相似的部分。
具体实施方式
图1示意性地显示了系统100的一个示范性实施例的框图，该系统100用于获得与分割的体积医学图像数据有关的信息，系统100包括：
-显示单元110，用于在显示器上显示分割的体积医学图像数据的视图；
-指示单元115，用于在所显示的视图上指示位置；
-触发单元120，用于触发事件；
-识别单元125，用于响应于所触发的事件，基于在所显示的视图上所指示的位置，识别包括在分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构；以及
-执行单元130，用于执行与所识别的分割的解剖结构相关联的动作，从而获得与分割的体积医学图像数据有关的信息。
系统100的该示范性实施例还包括以下单元：
-分割单元103，用于分割体积医学图像数据，从而产生所述分割的体积医学图像数据；
-关联单元105，用于将动作与分割的解剖结构相关联；
-控制单元160，用于控制系统100中的工作流程；
-用户接口165，用于与系统100的用户进行通信；以及
-存储器单元170，用于存储数据。
在系统100的示范性实施例中，存在三个输入连接器181、182和183，用于输入数据。将第一输入连接器181配置为接收从数据存储装置输入的数据，所述数据存储装置例如但不限于：硬盘、磁带、闪存或光盘。将第二输入连接器182配置为接收从用户输入设备输入的数据，所述用户输入设备例如但不限于鼠标或触摸屏。将第三输入连接器183配置为接收从例如是键盘的用户输入设备输入的数据。输入连接器181、182和183连接到输入控制单元180。
在系统100的该示范性实施例中有两个输出连接器191和192，用于输出数据。将第一输出连接器191配置为将数据输出到数据存储装置，所述数据存储装置例如但不限于：硬盘、磁带、闪存或光盘。将第二输出连接器192配置为将数据输出到显示设备。输出连接器191和192经由输出控制单元190接收各自的数据。
技术人员会明白，存在许多方式来将输入设备连接到系统100的输入连接器181、182和183，并将输出设备连接到输出连接器191和192。这些方式包括但不限于：有线和无线连接、数字网络，所述数字网络例如但不限于：局域网(LAN)和广域网(WAN)、互联网、数字电话网和模拟电话网。
在系统100的该示范性实施例中，系统100包括存储器单元170。将系统100配置为从外部设备经由任一输入连接器181、182和183接收输入数据，并将接收的输入数据存储在存储器单元170中。将输入数据装入存储器单元170允许系统100的各个单元对相关数据部分进行快速存取。输入数据可以包括，例如分割的体积医学图像数据。可替换地，输入数据可以包括用于由分割单元103进行分割的体积医学图像数据。存储器单元170可以由以下设备来实现，例如但不限于：随机存取存储器(RAM)芯片、只读存储器(ROM)芯片、和/或硬盘驱动器和硬盘。还可以将存储器单元170配置为存储输出数据。输出数据可以包括，例如记录该系统的使用的日志文件。还将存储器单元170配置为经由存储器总线175从系统100的各个单元接收数据并向其传递数据，系统100的各个单元包括：分割单元103、关联单元105、显示单元110、指示单元115、触发单元120、识别单元125、执行单元130、控制单元160和用户接口165。还将存储器单元170配置为使外部设备可经由任一输出连接器191和192获得输出数据。将来自系统100的各个单元的数据存储在存储器单元170中可以有利地提高系统100的各个单元的性能，以及输出数据从系统100的各个单元传递到外部设备的速率。
可替换地，系统100可以不包括存储器单元170和存储器总线175。可以由连接到系统100的单元的至少一个外部设备(例如外部存储器或处理器)提供系统100所使用的输入数据。类似地，系统100所产生的输出数据可以提供给连接到系统100的单元的至少一个外部设备，例如外部存储器或处理器。可以将系统100的单元配置为经由内部连接或经由数据总线从彼此接收数据。
在图1所示的系统100的该示范性实施例中，系统100包括控制单元160，用于控制系统100中的工作流程。可以将控制单元配置为从系统100的各个单元接收控制数据并向其提供控制数据。例如，在由触发单元120触发了事件后，可以将触发单元120配置为向控制单元160传送控制数据“被触发的事件”，可以将控制单元160配置为向识别单元125提供控制数据“识别分割的解剖结构”，以请求识别单元125基于所指示的位置识别分割的解剖结构。可替换地，可以在系统100的另一个单元中实现控制功能。
在图1所示的系统100的该示范性实施例中，系统100包括用户接口165，用于与系统100的用户进行通信。可以将用户接口165配置为给用户提供用于旋转和平移在显示器上所观看到的分割的体积医学图像数据的手段。可任选地，用户接口可以接收用户输入，用于选择系统100的操作模式，例如用于使用分割单元03来分割体积医学图像数据的模式。技术人员会明白，可以在系统100的用户接口165中有利地实现更多功能。
体积(即三维(3D))医学图像数据包括多个元素。体积医学图像数据的每一个数据元素(x，y，z，I)都包括：位置(x，y，z)以及在该位置的强度I，位置(x，y，z)通常由图像数据坐标系中的三个笛卡尔坐标x，y，z来表示。体积医学图像数据体积可以定义为包括全部包含在图像数据元素(x，y，z，I)中的位置(x，y，z)的体积。当医学图像数据包括多个成员图像数据时，每一个数据元素还可以包括数据成员资格索引m，其指示所述数据元素属于哪一个成员图像数据。可以以许多不同方式获得成员图像数据。例如，可以用第一图像数据采集形式获取第一成员图像数据，并可以用第二图像数据形式获取第二成员图像数据。可替换地，可以通过处理医学图像数据来获得成员图像数据，例如通过分割医学图像数据，并基于这个分割将医学图像数据划分为多个成员图像数据。技术人员会理解，获得成员图像数据的方式不限制权利要求的范围。
对体积医学图像数据进行分割。分割允许识别在体积医学图像数据中的多个解剖结构。例如，描述心脏的分割的体积医学图像数据可以包括多个分割的解剖结构，例如左心室、右心室、左心房、右心房、围绕左心室的心肌层、冠状动脉的主干线、心门和瓣膜。可以用不同方法和工具来实现分割，包括但不限于：将刚性的、可缩放的、或弹性可变形的模型与体积医学图像数据相匹配、使用分类器(所谓的体素分类器)，该分类器用于将体积医学图像数据的数据元素进行分类、以及基于多体积呈现中的数据成员资格对体积医学图像数据的数据元素进行分类。分割的体积医学图像数据包括体积医学图像数据和分割结果。
在系统100的一个实施例中，所属分割结果包括匹配的模型网格在图像数据坐标系中的顶点坐标。该模型网格匹配于解剖结构。模型网格描述了其所匹配的解剖结构的表面。在H.Delingette的题为“General ObjectReconstruction based on Simplex Meshes”，International Journal of ComputerVision，vol.32，第11-142页，1999的文章中，说明了基于使模型网格与体积医学图像数据中的解剖结构相匹配的图像分割。
在系统100的一个实施例中，基于数据元素的特征和/或附近数据元素的特征来分类每一个数据元素。例如，数据元素的特征可以是包括在数据元素中的强度，附近元素的特征可以是包括在附近元素中的图案。指定给一个类别的多个数据元素定义了一个分割的解剖结构。在下文中将定义了分割的解剖结构的数据元素类别称为解剖结构的类别。还可以对体素进行分类。体素包括图像体积的小体积和分配给这个小体积的强度。技术人员会理解，可以将体素认为是图像数据元素的等价物。在C.A.Cocosco等人的题为“A Fully Automatic and Robust Brain MRI Tissue Classification Method”，Medical Image Analysis，vol.7，第513-527页，2003的文章中，说明了基于在MR脑部图像数据中的数据元素的分类的磁共振(MR)脑部图像数据分割。
在系统100的一个实施例中，医学图像数据包括多个成员图像数据。认为每一个成员图像数据都描述了一个分割的解剖结构。在这个实施例中，分割是基于图像数据成员的。
技术人员会意识到，存在许多适合于分割体积医学图像数据的方法。权利要求的范围与分割方法无关。
技术人员还会理解，分割的体积医学图像数据可以描述各种分割的解剖结构，例如心脏结构、肺部结构、结肠结构、动脉树结构、脑部结构等。
将系统100的显示单元110配置为在显示器上显示分割的体积医学图像数据的视图。图2显示了图示出心脏的一个示范性视图。分割的解剖结构没有在图2所示的视图中高亮显示。用直接体积绘制(DVR)来计算该视图。技术人员会理解，存在许多可以并能够用来计算体积医学图像数据的视图的方法，例如最大强度投影(MIP)、等值面投影(ISP)、数字方式重新计算射线照片(DRR)。在MIP中，将在显示器上的像素设定为沿着投影射线的最大值。在ISP中，投影射线在碰到感兴趣的等值面时终止。将等值面定义为强度函数的级别集合，即具有相同强度的全部体素的集合。可以在Barthold Lichetenbelt，Randy Crane和Shaz Naqvi的题为“Introductionto volume Rendering”的书中找到与MIP和ISP有关的更多信息，其由Hewlett-Packard Professional Books，Prentice Hall；Bk&CD-Rom edition(1998)出版。在DVR中，传递函数为包括在分割的体积医学图像数据中的强度指定可绘制属性，例如不透明度。在T.He等人的题为“Generation of TransferFunctions with Stochastic Search Techniques”，Proceedings of IEEEVisualization，第227-234页，1996的文章中，说明了DVR的实现。在DRR中，根据体积数据，例如根据CT数据，来重构投影图像，例如X射线图像。在J.Alakijal等人的题为“Reconstructing of digital radiographs by texturemapping，ray casting and splatting”，Engineering in Medicine and Biology，1996，Bridging Disciplines for Biomedicine，Proceedings of the 18th AnnualInternational Conference of the IEEE，vol.2，第643-645页，1996的文章中，说明了DRR的实现。
在多体积呈现中，基于多个成员图像数据来确定所显示的图像。属于不同成员图像数据的几个数据元素可以对应于一个位置。在D.R.Nadeau的题为“Volume scene graphs”的文章中说明了一个多体积DVR的方法，其发表于Proceedings of the IEEE Symposium on Volume Visualization，第49-56页，2000。
用于计算体积医学图像数据的视图的方法的选择不限制权利要求的范围。可任选地，分割的解剖结构可以在所显示的视图中高亮显示。图3所示的视图示意性地图示出了具有标记的分割解剖结构的心脏。使用颜色来标记分割的解剖结构允许在清晰地标记了分割的解剖结构的同时，显示分割的解剖结构的更多细节。
在系统100的一个实施例中，该系统包括分割单元103，用于分割体积医学图像数据，由此产生分割的体积医学图像数据。可以用系统100的分割单元103自动地、半自动地和/或手动地分割体积医学图像数据。技术人员会理解，存在许多候选分割系统，并且可以将良好的候选分割系统集成为系统100的分割单元103。
将系统100的指示单元115配置为指示所显示的视图上的位置。由识别单元115使用在所显示的视图上的位置，来识别用户所感兴趣的分割的解剖结构。在系统100的一个实施例中，可以使用鼠标设备来实现指示单元115。用户可以使用鼠标设备，控制指针指示显示器上的位置。可替换地，可以使用跟踪球或使用键盘来控制指针。指针可以由另一种工具来代替，例如由水平和垂直十字准线来代替。可以由鼠标或其它方式控制水平和垂直十字难线。技术人员会理解，用于指示所显示的视图上的位置的方法并不限制权利要求的范围。
将系统100的触发单元120配置为对事件进行触发。识别单元125使用由触发单元120触发的事件来开始识别分割的解剖结构。还可以由执行单元130使用触发的事件来确定要执行哪一个与所识别的分割解剖结构相关联的动作。在系统100的一个实施例中，可以将触发单元120与指示单元115一起实现为鼠标设备。可以将触发单元120配置为触发一个事件，例如指针置于上面事件或指针置于上面并点击事件。可以将该指针置于上面事件配置为当由鼠标设备控制的指针停留在显示器上的一个位置上达到一段预定时间，例如1秒时发生。可以将指针置于上面并点击事件配置为当指针在显示器上的一个位置上且点击了鼠标按钮时发生。可任选地，可以将触发单元配置为触发多个事件，例如由鼠标设备实现的指针置于上面事件和指针置于上面并点击事件两者。技术人员会了解其它事件及其它方式来实现事件。系统的触发单元120的该示范性实施例用于说明本发明，而不应解释为限制权利要求的范围。
将识别单元125配置为响应于所触发的事件，基于在所显示的视图上所指示的位置，识别包括在分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构。在所指示的位置处所呈现的分割的解剖结构即是所识别的分割得解剖结构。在一个实施例中，基于基本上从显示器上(即观看平面中)的所指示位置开始并在基本上垂直于显示器的方向上传播进入分割的体积医学图像数据的所呈现的体积中的探测射线，来确定分割的解剖结构。例如，可以将识别单元125配置为在沿着探测射线的等距位置上探测分割的体积医学图像数据。在探测射线上的每一个等距位置上，从分割的体积医学图像数据中获得最临近的数据元素，在ISP的情况下，将最临近的数据元素的强度与ISP的强度阈值相比较。包含所具有的强度大于该强度阈值的第一个数据元素的位置的分割的解剖结构，即是所识别的分割解剖结构。类似地，对于MIP，所检测的数据元素是沿着该探测射线具有最高强度的第一个数据元素。包含沿着探测射线具有最高强度的第一个数据元素的位置的分割的解剖结构，即是所识别的分割解剖结构。类似地，在使用DVR的多体积呈现中，基于为沿着该探测射线的元素的强度指定的不透明度，或者可替换地，可绘制属性，来选择沿着该探测射线的元素。当找到所具有的不透明度大于或等于不透明度阈值的元素时，这个元素的数据成员资格索引确定成员图像数据，并从而确定分割的解剖结构。
检测到的数据元素确定所识别的分割解剖结构。在系统100的一个实施例中，识别分割的解剖结构是基于与包括在体积医学图像数据中的分割的解剖结构相匹配的模型网格。每一个匹配的模型网格确定了由该匹配的网格表面所限定的分割的解剖结构体积。包括沿着探测射线检测到的数据元素的分割的解剖结构的体积确定了所识别的分割的解剖结构。
在系统100的一个实施例中，识别分割的解剖结构是基于分割的体积医学图像数据的数据元素的分类。与沿着探测射线检测到的数据元素的类别相关的解剖结构定义了所识别的分割的解剖结构。
在系统100的一个实施例中，识别分割的解剖结构是基于分割的体积医学图像数据的数据元素的成员资格。沿着探测射线检测到的数据元素的成员资格索引定义了成员图像数据，从而定义了包括在该成员图像数据中的识别的分割解剖结构。
如果识别单元125不能基于由指示单元115在显示器上所指示的位置而识别出分割的解剖结构，那么就可以将执行单元130配置为执行缺省的“失败”动作，例如显示消息“没有分割的解剖结构与所指示的位置相关联”。
用于识别包括在分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构的所述多种方法示出了识别单元125的多个实施例。权利要求的范围并不依赖于识别单元125所使用的、用于识别包括在分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构的方法。
将系统100的执行单元130配置为执行与所识别的分割的解剖结构相关联的动作。图4到7示出了多个可能的动作。图4示出了与右冠状动脉(RCA)相关联的第一示范性动作。第一示范性动作开启一个窗口，该窗口包括与RCA可能的紊乱失调有关的信息。现在说明导致第一示范性动作的执行的发生顺序。由指示单元115控制的箭头形指针的尖端指点在所指示的位置上。响应于由触发单元120触发的指针置于上面事件，识别单元125将RCA识别为分割的解剖结构。响应于这个指针置于上面事件，由执行单元130执行第一示范性动作。
图5示出了与RCA相关联的第二示范性动作。第二示范性动作显示一个窗口，该窗口包括具有五个条目的菜单。前四个条目提供指向本地和/或外部页面的链接，这些页面包括与RCA的解剖学有关的和与可能的RCA紊乱失调有关的信息。第五个条目是用于启动被称为“冠状检查程序包”的应用程序的链接。这个应用程序可以为用户提供与所观察的RCA有关的更多的信息，例如流动测量数据。可以响应于由触发单元120触发的另一个事件来执行显示菜单的动作，例如响应于指针置于上面并点击事件。所指示的位置与在前述实例中所述的位置相同。所识别的分割的解剖结构与前述实例中的RCA相同。
图6示出了在选择了图5所示菜单中的第一个条目时启动的一个应用程序。该应用程序是web浏览器，其显示了解剖信息参考页面。该页面可以存储在系统100中，或者可以存储在另一个系统中，例如存储在web服务器上。可替换地，启动用于显示解剖信息参考页面的web浏览器可以是响应于由触发单元120所触发的事件，例如响应于鼠标置于上面并双击事件，所执行的另一个示范性动作。
图7示出了在选择了图5所示菜单中的第五个条目时启动的一个应用程序。这个应用程序是冠状动脉检查程序包，其包括多平面重定格式与分析工具。这个应用程序可以在系统100上运行，或者可以在另一个系统上运行，例如在应用程序服务器上运行。可替换地，启动冠状动脉检查程序包可以是响应于由触发单元120所触发的事件，例如响应于鼠标置于上面并双击事件，所执行的另一个示范性动作。
存在许多将动作与分割的解剖结构相关联的方法。在系统100的一个实施例中，系统100还包括关联单元105，用于将动作与分割的解剖结构相关联。关联单元有利地允许将动作与包括在分割的体积图像数据中的分割的解剖结构相关联。例如，描述分割的解剖结构的数据块可以包括与所述分割的解剖结构相关联的动作表。可任选的，这个表还可以包括多个事件，响应于这些事件来执行这些动作。技术人员会理解，存在许多将动作与分割的解剖结构相关联的方式。权利要求的范围并非由将动作与分割的解剖结构相关联的实施方式来限制的。
在系统100的一个实施例中，与所识别的分割的解剖结构相关联的动作是基于与该分割的解剖结构相匹配的模型的。在系统100的另一实施例中，与所识别的分割的解剖结构相关联的动作是基于为包括在分割的解剖结构中的数据元素所指定的类别。在系统100的另一实施例中，与所识别的分割解剖结构相关联的动作是基于包括该分割的解剖结构的成员图像数据，这个成员图像数据包括在分割的体积医学图像数据中。上述所有这些实施例极大地有利于将动作与包括在分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构相关联。
技术人员会意识到，可以组合系统100的几个实施例。例如，可以进一步对成员图像数据进行分割和/或分类。可以将识别单元125配置为识别包括在分割的和/或分类的成员图像数据中的分割的解剖结构。包括在分割的和/或分类的成员图像数据中的每一个分割的解剖结构都可以与动作相关联。可以将执行单元130配置为执行与包括在所指示的成员图像数据中的所指示的分割解剖结构相关联的动作。
在系统100的一个实施方式中，由执行单元130执行的动作是显示菜单，该菜单包括至少一个条目。存在许多可以包括在菜单中的可能且有用的条目。例如，菜单中的条目可以是：
-分割的解剖结构的名称；
-分割的解剖结构的简短说明；
-与分割的解剖结构可能的畸形或机能失常有关的提示；和/或
-与分割的解剖结构有关的信息，例如心室的射血分数或动脉狭窄可能性。
菜单中更多的示范性条目是：
-用于启动专用于该分割的解剖结构的应用程序的命令；
-指向数据库的链接，该数据库包括与分割的解剖结构的可能的疾病、畸形和机能失常有关的信息；
-指向医生专用数据库的链接，其包括与医生治疗的相关病例有关的数据；
-指向参考信息的链接，其允许医生访问感兴趣的病历；和/或
-用于转换到不同呈现模式的命令。
技术人员会理解，菜单条目还可以实现为响应于所触发的事件而由系统100执行的、与所指示的分割的解剖结构相关联的动作。
在系统100的一个实施例中，指示单元115和触发单元120控制显示在显示器上的指针，并且所触发的事件是指针置于上面事件、指针置于上面并点击事件或指针置于上面并双击事件。这三个事件易于例如用鼠标设备实现，大多数用户现在熟悉指针置于上面事件、指针置于上面并点击事件或指针置于上面并双击事件。
技术人员会理解，在本文献中所述的系统100会是用于在医学诊断中，尤其是在从医学图像数据中解释并提取信息中，辅助医生的一种有价值的工具。
技术人员还会理解，系统100的其它实施例也是可能的。其中，可以重新定义系统的单元，并重新分配其功能。例如，在系统100的一个实施例中，指示单元115的功能可以与触发单元120的功能合并。在系统100的另一实施例中，可以有多个分割单元，以代替分割单元103。所述多个分割单元中的每一个分割单元都可以被配置为使用不同的分割方法。系统100所使用的方法可以基于用户选择。
可以用处理器来实现系统100的各个单元。通常，在软件程序产品的控制下执行它们的功能。在执行期间，通常将软件程序产品装入存储器中，如RAM，并由此执行。可以从后台存储器(例如ROM、硬盘、或磁和/或光存储设备)装入程序，或者可以经由网络(如互联网)装入程序。可任选地，专用集成电路可以提供所述的功能。
图8显示了方法800的一个示范性实施方式的流程图，该方法用于获得与分割的体积医学图像数据有关的信息。方法800以分割步骤803开始，该步骤用于分割体积医学图像数据，从而产生分割的体积医学图像数据。在分割了体积医学图像数据后，方法800前进到关联步骤805，用于将动作与分割的解剖结构相关联。在关联步骤805之后，方法800前进到显示步骤810，用于在显示器上显示分割的体积医学图像数据的视图。在显示步骤810之后，方法继续进行到指示步骤815，用于指示在所显示的视图上的位置。随后方法800继续进行到触发步骤820，用于触发事件。下一步骤是识别步骤825，用于响应于触发的事件，基于所显示的视图上所指示的位置，识别包括在分割的体积医学图像数据中的分割的解剖结构。在识别步骤825之后，方法800前进到执行步骤830，用于执行与搜识别的分割的解剖结构相关联的动作，从而获得与分割的体积医学图像数据有关的信息。在执行步骤830之后，方法800可以结束。可替换地，用户可以继续使用方法800来获得与分割的体积医学图像数据有关的更多信息。
可以在另一时间或地点，从其它步骤开始分别执行分割步骤803和关联步骤805。
方法800中的各个步骤的顺序不是强制性的，技术人员可以改变一些步骤的顺序或使用线程模型、多处理器系统或多个进程同时执行一些步骤，而不会脱离本发明想要获得的概念。可任选地，可以将本发明的方法800的两个或更多个步骤合并为一个步骤。可任选地，可以将本发明的方法800的一个步骤划分为多个步骤。
图9示意性地显示了使用系统100的图像采集设备900的一个示范性实施例，所述图像采集设备900包括图像采集单元910，其经由内部连接与系统100、输入连接器901以及输出连接器902相连。这个配置有利地提高了图像采集设备900的性能，为所述图像采集设备900提供了系统100的用于获得与分割的体积医学图像数据有关的信息的优越性能。图像采集设备的实例包括但不限于：CT系统、X射线系统、MRI系统、US系统、PET系统、SPECT系统和NM系统。
图10示意性地显示了工作站1000的一个示范性实施例。该工作站包括系统总线1001。将处理器1010、存储器1020、盘输入/输出(I/O)适配器1030和用户接口(UI)1040可操作地连接到系统总线1001。盘存储设备1031可操作地耦接到盘I/O适配器1030。键盘1041、鼠标1042和显示器1043可操作地耦接到UI 1040。将实现为计算机程序的本发明的系统100存储在盘存储设备1031中。将工作站1000配置为将该程序和输入数据装入存储器1020，并在处理器1010上执行该程序。用户可以用键盘1041和/或鼠标1042将信息输入到工作站1000中。将工作站配置为向显示设备1043和/或盘1031输出信息。技术人员会理解，在本领域中已知存在工作站1000的许多其它实施例，本实施例起到说明本发明的目的，而不应解释为将本发明限制于这个具体实施例。
应该注意，以上实施例用于说明本发明而不是对本发明进行限定，本领域普通技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下能够设计多个可替换实施例。在权利要求中，括号内的任何参考标记都不应解释为限定权利要求。词语“包括”并不排除权利要求或说明书中没有列出的元件和步骤的存在。在元件之前的词语“一个”并不排除存在多个这种元件。在列举了几个单元的设备权利要求中，这些单元中的几个单元能够用同一硬件或软件来实现。词语第一、第二和第三等等的使用并不表示任何次序。这些词语应该解释为名称。

Claims (11)

1.一种用于获得与分割的体积医学图像数据有关的信息的系统(100)，所述系统包括：
-显示单元(110)，用于在显示器上显示所述分割的体积医学图像数据的视图；
-指示单元(115)，用于在所显示的视图上指示位置；
-触发单元(120)，用于触发事件；
-识别单元(125)，用于响应所触发的事件识别包括在所述分割的体积医学图像数据中且被呈现在所显示的视图上所指示的位置处的分割的解剖结构；以及
-执行单元(130)，用于执行与所识别的分割的解剖结构相关联的动作，所述动作响应于所触发的事件且在识别出该分割的解剖结构时执行。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述指示单元包括用于使用指针在所显示的视图上指示所述位置的模块，所述指针的位置由指针控制设备控制，并且其中，所述事件包括以下至少一种：指针置于上面事件、指针置于上面并点击事件以及鼠标置于上面并双击事件。
3.如权利要求1所述的系统(100)，还包括分割单元(103)，用于分割体积医学图像数据，从而产生所述分割的体积医学图像数据。
4.如权利要求1到3中任一项所述的系统(100)，还包括关联单元(105)，用于将动作与分割的解剖结构相关联。
5.如权利要求1到3中任意一项所述的系统(100)，其中，与所识别的分割的解剖结构相关联的所述动作基于与所述分割的解剖结构相匹配的模型。
6.如权利要求1到3中任意一项所述的系统(100)，其中，所述与所识别的分割的解剖结构相关联的所述动作基于为包括在所述分割的解剖结构中的数据元素所指定的类别。
7.如权利要求1到3中任意一项所述的系统(100)，其中，与所识别的分割的解剖结构相关联的所述动作基于包括所述分割的解剖结构的成员图像数据，所述成员图像数据包括在所述分割的体积医学图像数据中。
8.如权利要求1到3中任意一项所述的系统(100)，其中，由所述执行单元(130)执行的所述动作是显示一菜单，该菜单包括至少一个条目。
9.一种图像采集设备(900)，包括如权利要求1所述的系统(100)。
10.一种工作站(1000)，包括如权利要求1所述的系统(100)。
11.一种用于获得与分割的体积医学图像数据有关的信息的方法(800)，所述方法包括：
-显示步骤(810)，用于在显示器上显示所述分割的体积医学图像数据的视图；
-指示步骤(815)，用于在所显示的视图上指示位置；
-触发步骤(820)，用于触发事件；
-识别步骤(825)，用于响应所触发的事件识别包括在所述分割的体积医学图像数据中且被呈现在所显示的视图上所指示的位置处的分割的解剖结构；以及
-执行步骤(830)，用于执行与所识别的分割的解剖结构相关联的动作，所述动作包括在所识别的分割的解剖结构上显示信息或者显示包括专用于该分割的解剖结构的条目的菜单，所述动作响应于所触发的事件且在识别出该分割的解剖结构时执行。
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