CN102231963B - 重新参数化的牛眼图 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在第一牛眼图中将第一图像数据中表示的对象的第一定量分析结果进行可视化的系统(200)，第一图像数据包括第一多个数据切片，该系统包括用于将第一多个数据切片的数据切片与第一牛眼图中的同心环关联的切片单元(210)，用于计算第一牛眼图的同心环的半径的长度的半径单元(215)，以及用于基于与第一牛眼图的同心环关联的数据切片计算用于显示在第一牛眼图的同心环上的至少一个数值的数值单元(220)，并且其中，第一牛眼图的同心环的半径的长度是基于第一多个数据切片中与第一牛眼图的同心环关联的数据切片相对于对象的位置定义的。第一牛眼图的同心环半径同与第一牛眼图的所述同心环关联的数据切片相对于对象的位置的依赖关系基于对象的几何形状定义了用于第一牛眼图的客观框架。因此，当第二牛眼图的同心环的半径的长度也是基于与第二牛眼图的所述同心环关联的数据切片相对于对象的位置定义的时，在第一牛眼图中可视化的对象的第一定量分析结果可以更容易地与在第二牛眼图中可视化的、在第二图像数据中表示的同一对象的第二定量分析结果作比较。在实施例中，每幅牛眼图中的相应位置可以由耦联的指针指示。另外，其中每个指针与牛眼图之一中的相应指针耦联的其他指针可以适于指出第一和第二图像数据的相应数据切片中的相应位置。

Description

重新参数化的牛眼图

技术领域

本发明涉及牛眼图中的定量分析结果的可视化，具体而言，涉及定量心脏分析结果的可视化。

背景技术

心脏成像可以被用于确定局部心肌功能、灌注和存活性。目前，这种图像可以利用各种模态获得，例如磁共振成像（MRI）、计算机断层摄影（CT）、超声（US）和核医学（PET/SPECT）。有关功能、灌注和存活性的图像可以利用一种模态（MRI）或者利用混合成像（例如PET/CT）获得。

在获取之后，对图像进行独立分析，从而获得在心肌不同位置上执行的多个测量。功能图像被用于量化壁运动异常，灌注图像被用于量化灌注的不足，存活性图像被用于量化心肌的疤痕形成。

这些测量生成定量数据，其通常被显示在所谓牛眼图上，在牛眼图中，测量值被颜色编码，并且投射到与长轴垂直的平面上。

目前的心脏分析软件包生成这样的牛眼图，其中牛眼图中的每个环对应于所获取的图像的堆栈（stack）中的特定切片。如果进行全面的心脏检查，则基于从每次扫描导出的（局部）测量形成牛眼图。然后将这些牛眼图包括在全面报告中。能够显示在牛眼图上的功能测量是：舒张末期壁厚、收缩末期壁厚、（绝对和相对的）壁加厚、壁运动、最大收缩时间、最大壁厚等。可显示在牛眼图上的与灌注相关的测量包括峰值强度时间、最大上升时间、静息/运动上升斜率等。可显示在牛眼图上的与存活性相关的测量为：活组织的百分比、活组织的厚度、透壁指数等。

不幸地是，目前的扫描程序仍不允许获取具有相同分辨率的功能图像、灌注图像和存活性图像。因此，所获取的图像堆栈在切片厚度、切片间距和切片数量方面存在差异。因此，得到的牛眼图由任意分布的不同数量的环构成，因此难以比较功能、灌注和存活性牛眼图中所包含的互补信息。在图1A中说明了这一点，图1A示出了从全面心脏MR检查导出的牛眼图，其包括：功能图像数据（a），其包含10－15个连续的8mm厚的切片；灌注图像（b），其具有3个厚20mm且间距10mm的切片；以及存活性图像（c），其具有15－20个厚6mm的切片。图1A中的牛眼图经过缩放处理，以使得它们的大小基本相同。

用于心脏断层成像的标准化心肌分段已由美国心脏协会（AHA）提出。在AHA的科学论述：Standardized Myocardial Segmentation andNomenclature for Tomographic Imaging，Circulation2002；105：539－542（获取网址为http://circ.ahajournals.org/cgi/content/short/105/4/539）中描述了AHA的这项提议。图1B示意性地示出了根据AHA模型的左心室牛眼图扇区（a）和相应的心肌切片和扇区（b）。AHA推荐将左心室分成垂直于心脏长轴的三等分以产生左心室的三个切片：圆形基底切片1，其包括扇区1－6；中部腔切片2，其包括扇区7－12；以及心尖短轴切片3，其包括扇区12－16。最后一个扇区（心尖17）在垂直的长轴切片4上示出。切片厚度应当根据模态特异性分辨率和临床相关性来选择，并且应当小于1cm。尽管AHA分段允许比较不同的心肌研究定量分析，但是所提出的可视化方法常常忽略大量未包括在所述三个切片中的数据。

发明内容

具有这样的系统是有利的，该系统改善了在第一牛眼图上对第一图像数据所包含的结构的定量分析结果进行的可视化，其中第一牛眼图能够容易地与将第二图像数据中描述的相同结构的定量分析结果进行可视化的第二牛眼图作比较。

本发明由独立权利要求定义。在从属权利要求中描述了有利实施例。

因此，在一个方面，本发明提供了一种用于在第一牛眼图中将第一图像数据中表示的对象的第一定量分析结果进行可视化的系统，第一图像数据包括第一多个数据切片，该系统包括：

切片单元，用于将第一多个数据切片的数据切片与第一牛眼图中的同心环关联；

半径单元，用于计算第一牛眼图的同心环的半径的长度；以及

数值单元，用于基于与第一牛眼图的同心环关联的数据切片计算用于显示在第一牛眼图的同心环上的至少一个数值；

其中，第一牛眼图的同心环的半径的长度是基于第一多个数据切片中与第一牛眼图的同心环关联的数据切片相对于对象的位置定义的；

其中，所述系统还适于在第二牛眼图中将第二图像数据中表示的所述对象的第二定量分析结果进行可视化，所述第二图像数据包括第二多个数据切片，其中：

所述切片单元适于将所述第二多个数据切片的数据切片与所述第二牛眼图中的同心环关联；

所述半径单元适于计算所述第二牛眼图的所述同心环的半径的长度；以及

所述数值单元适于基于与所述第二牛眼图的所述同心环关联的数据切片计算用于显示在所述第二牛眼图的所述同心环上的至少一个数值；

其中，所述第二牛眼图的所述同心环的所述半径的长度是基于所述第二多个数据切片中与所述第二牛眼图的所述同心环关联的数据切片相对于所述对象的位置定义的；并且

其中，所述系统还包括：

用于接收用户输入的指示物输入单元，所述用户输入用于利用第一指示物指示所述第一牛眼图中的第一位置，并且利用第二指示物指示所述第二牛眼图中的第二位置；以及

指示物单元，用于基于所述用户输入利用所述第一指示物指示所述第一牛眼图中的所述第一位置，并且利用所述第二指示物指示所述第二牛眼图中的所述第二位置；

其中，所述第一和第二位置相对于各自的第一和第二牛眼图基本相同。

该半径可以例如是环的外半径或内半径。第一牛眼图的同心环半径与第一牛眼图的所述同心环关联的数据切片相对于对象的位置的依赖关系基于对象的几何形状定义了用于第一牛眼图的客观（objective）框架。因此，当第二牛眼图的同心环的半径的长度也是基于与第二牛眼图的所述同心环关联的数据切片相对于对象的位置定义的时，在第一牛眼图中可视化的对象的第一定量分析结果能够更容易地与在第二牛眼图中可视化的、在第二图像数据中表示的同一对象的第二定量分析结果作比较。这是因为与第一多个数据切片的切片（所述切片相对于对象处于某一位置上）关联的同心环的半径的长度将类似于与第二多个数据切片的切片（所述切片相对于对象处于相似位置上）关联的同心环的半径的长度。

在系统的实施例中，与同心环关联的数据切片包括数据扇区，切片单元还包括用于将数据切片的数据扇区与同心环的环扇区关联的切片-扇区单元，数值单元包括用于基于与同心环的环扇区关联的数据扇区计算用于显示在同心环的环扇区上的至少一个数值的扇区-数值单元，并且环扇区相对于同心环的位置是基于与环扇区关联的数据扇区相对于对象的位置定义的。通过选择更小的扇区，能够提高第一牛眼图的分辨率。由于每个扇区的位置基于相应数据扇区相对于对象的位置，因此用于第一牛眼图的客观框架基于对象的更详细的几何形状。

在系统的实施例中，第一牛眼图包括与切片间间隙对应的同心环间隙。这在第一图像数据稀少的情况下是必要的，并且包括例如第一多个数据切片的数据切片之间的间隙。环间隙对应于数据切片之间的间隙。

在实施例中，系统还包括近似单元，用于基于第一多个数据切片中与第一牛眼图的同心环间隙相邻的同心环关联的数据切片计算用于显示在所述环间隙上的至少一个数值。例如，系统可以适于插入丢失的第一图像数据的数据切片。环间隙上的数值是能够基于所插入的数据切片计算的。

在系统的实施例中，用于显示在第一牛眼图的同心环间隙上的至少一个数值是基于用于显示在与环间隙相邻的同心环上的数值计算的，所述数值是基于第一多个数据切片中与所述间隙相邻的同心环关联的数据切片计算的。例如，利用牛眼图数值的径向（1维）或极坐标（2维）插值，系统可以适于计算用于显示在环间隙上的数值。

在系统的实施例中，第一牛眼图的同心环的半径的长度基于第一多个数据切片中与同心环关联的数据切片和对象的某个特征之间的距离计算。该距离被定义成切片的上表面和对象的点特征之间的距离。

在系统的实施例中，第一牛眼图的同心环的宽度是基于第一多个数据切片的数据切片的厚度计算的。

在系统的实施例中，第一牛眼图基本平滑，即，在牛眼图上基本不存在可察觉的与切片边界对应的环边缘。这可以例如在第一多个数据切片包括大量薄的数据切片时或者利用插值实现。

在实施例中，该系统还适于在第二牛眼图中将第二图像数据的第二定量分析结果进行可视化，第二图像数据包括第二多个数据切片。在该实施例中：

切片单元适于将第二多个数据切片的数据切片与第二牛眼图中的同心环关联；

半径单元适于计算第二牛眼图的同心环的半径的长度；以及

数值单元适于基于与第二牛眼图的同心环关联的数据切片计算用于显示在第二牛眼图的同心环上的至少一个数值；

并且，第二牛眼图的同心环的半径的长度是基于第二多个数据切片中与第二牛眼图的同心环关联的数据切片相对于对象的位置定义的。

例如，分别示出功能和灌注分析结果的第一和第二牛眼图可以彼此紧挨着进行显示，以便医生方便地进行目视检查。

在系统的实施例中，第一牛眼图的同心环的半径的长度和第二牛眼图的同心环的半径的长度分别是基于第一多个数据切片的数据切片和第二多个数据切片的数据切片与对象的某个特征之间的距离计算的。

在实施例中，系统还包括：

用于接收用户输入的指示物输入单元，所述用户输入用于利用第一指示物指示第一牛眼图中的第一位置，并且利用第二指示物指示第二牛眼图中的第二位置；以及

指示物单元，用于根据用户输入利用第一指示物指示第一牛眼图中的第一位置，并且利用第二指示物指示第二牛眼图中的第二位置；

其中，第一和第二位置关于各自的第一和第二牛眼图基本相同。

因此，所指示的第一和第二位置对应于第一和第二图像数据中基本相同的位置。第一和第二牛眼图被显示在显示器上。指示物帮助用户比较第一和第二定量分析结果。

在实施例中，系统还包括切片确定单元，所述切片确定单元用于基于与第一环关联的第一数据切片确定包含第一位置的第一环，并且用于基于与第二环关联的第二数据切片确定包含第二位置的第二环。因此，第一环和第二环的比较是可能的。任选地，对应的第一和第二数据切片也可以紧挨着相应的牛眼图进行显示。

在系统的实施例中，用于指示第一牛眼图上的第一位置的用户输入包括第一多个数据切片的某个数据切片上的某个位置。在该实施例中，用户可以浏览第一多个数据切片。系统适于显示用户选择观看的切片。用户可以观看所显示的切片，并且选择某个切片上的某个位置。该某个位置利用第一指示物在与该某个切片关联的环上由第一牛眼图上的指示物单元指示。

在本发明的另一方面，该系统包括在用于创建报告的报告系统中。

在本发明的另一方面，该系统包括在图像获取装置中。

在本发明的另一方面，该系统包括在工作站中。

在另一方面，本发明提供一种在第一牛眼图中将第一图像数据中表示的对象的第一定量分析结果进行可视化的方法，第一图像数据包括第一多个数据切片，该方法包括：

切片步骤，用于使第一多个数据切片的数据切片与第一牛眼图的同心环关联；

半径步骤，用于计算第一牛眼图的同心环的半径的长度；

数值步骤，用于基于与第一牛眼图的同心环关联的数据切片计算用于显示在第一牛眼图的同心环上的至少一个数值；

其中，第一牛眼图的同心环的半径的长度是基于第一多个数据切片中与第一牛眼图的同心环关联的数据切片相对于对象的位置定义的；

其中，所述方法还适于在第二牛眼图中将第二图像数据中表示的所述对象的第二定量分析结果进行可视化，所述第二图像数据包括第二多个数据切片，其中：

所述切片步骤适于将所述第二多个数据切片的数据切片与所述第二牛眼图中的同心环关联；

所述半径步骤适于计算所述第二牛眼图的所述同心环的半径的长度；以及

所述数值步骤适于基于与所述第二牛眼图的所述同心环关联的数据切片计算用于显示在所述第二牛眼图的所述同心环上的至少一个数值；

其中，所述第二牛眼图的所述同心环的所述半径的长度是基于所述第二多个数据切片中与所述第二牛眼图的所述同心环关联的数据切片相对于所述对象的位置定义的；并且

其中，所述方法还包括：

用于接收用户输入的指示物输入步骤，所述用户输入用于利用第一指示物指示所述第一牛眼图中的第一位置，并且利用第二指示物指示所述第二牛眼图中的第二位置；以及

指示物步骤，用于基于所述用户输入利用所述第一指示物指示所述第一牛眼图中的所述第一位置，并且利用所述第二指示物指示所述第二牛眼图中的所述第二位置；

其中，所述第一和第二位置相对于各自的第一和第二牛眼图基本相同。

在本发明的另一方面，提供了一种用于在第一牛眼图中将第一图像数据中表示的对象的第一定量分析结果进行可视化的装置，所述第一图像数据包括第一多个数据切片，所述装置包括：

用于将所述第一多个数据切片的数据切片与所述第一牛眼图的同心环关联的切片模块；

用于计算所述第一牛眼图的所述同心环的半径的长度的半径模块；以及

用于基于与所述第一牛眼图的所述同心环关联的数据切片计算用于显示在所述第一牛眼图的所述同心环上的至少一个数值的数值模块；

其中，所述第一牛眼图的所述同心环的所述半径的长度是基于所述第一多个数据切片中与所述第一牛眼图的所述同心环关联的数据切片相对于所述对象的位置定义的；

其中，所述装置还适于在第二牛眼图中将第二图像数据中表示的所述对象的第二定量分析结果进行可视化，所述第二图像数据包括第二多个数据切片，其中：

所述切片模块包括用于将所述第二多个数据切片的数据切片与所述第二牛眼图中的同心环关联的模块；

所述半径模块包括用于计算所述第二牛眼图的所述同心环的半径的长度的模块；以及

所述数值模块包括用于基于与所述第二牛眼图的所述同心环关联的数据切片计算用于显示在所述第二牛眼图的所述同心环上的至少一个数值的模块；

其中，所述第二牛眼图的所述同心环的所述半径的长度是基于所述第二多个数据切片中与所述第二牛眼图的所述同心环关联的数据切片相对于所述对象的位置定义的；并且

其中，所述装置还包括：

用于接收用户输入的指示物输入模块，所述用户输入用于利用第一指示物指示所述第一牛眼图中的第一位置，并且利用第二指示物指示所述第二牛眼图中的第二位置；以及

用于基于所述用户输入利用所述第一指示物指示所述第一牛眼图中的所述第一位置，并且利用所述第二指示物指示所述第二牛眼图中的所述第二位置的指示物模块；

其中，所述第一和第二位置相对于各自的第一和第二牛眼图基本相同。

在本发明的另一方面，提供通过计算机装置加载的计算机程序产品，该计算机程序产品包括用于在第一牛眼图中将第一图像数据中表示的对象的第一定量分析结果进行可视化的指令，第一图像数据包括第一多个数据切片，计算机装置包括处理单元和存储器，计算机程序产品在被加载之后使所述处理单元具备执行以下任务的能力，所述任务包括：

将第一多个数据切片的数据切片与第一牛眼图的同心环关联；

计算第一牛眼图的同心环的半径的长度；以及

基于与第一牛眼图的同心环关联的数据切片计算用于显示在第一牛眼图的同心环上的至少一个数值；

并且其中，第一牛眼图的同心环的半径的长度是基于第一多个数据切片中与第一牛眼图的同心环关联的数据切片相对于对象的位置定义的。

本领域技术人员可以认识到，本发明的上述实施例、实施方式和/或方面中的两个或多个可以以任何认为有用的方式进行组合。

本领域技术人员基于本说明书能够对报告系统、图像获取装置、工作站、方法和/或计算机程序产品进行改进和改变，它们对应于系统的上述改进和改变。

本领域技术人员可以认识到，该方法可以应用于通过各种获取模态获得的多维图像数据（例如3维或4维图像），其中所述获取模态例如，但不限于标准X射线成像、计算机断层摄影（CT）、磁共振成像（MRI）、超声（US）、正电子断层摄影（PET）、单光子断层摄影（SPECT）以及核医学（NM）。

附图说明

本发明的这些和其他方面将从下面参考附图描述的实施方式和实施例中变得明显，并参考这些实施方式和实施例进行解释，在附图中：

图1A示出了关于功能、灌注和存活性扫描的示例性的现有技术的牛眼图；

图1B示意性地示出了根据AHA模型的左心室牛眼图扇区和相应的心肌切片和扇区；

图2示意性示出了系统的示例性实施例的方框图；

图3示出了根据本发明的基于功能、灌注和存活性扫描的示例性牛眼图；

图4示出了其中每幅图示出了所指示的位置的示例性牛眼图，以及从与包含所指示的位置的环关联的数据切片计算得到的示例性图像；

图5示出了其中每幅图示出了所指示的环的示例性牛眼图，以及根据与所指示的环关联的数据切片计算得到的示例性图像；

图6示意性示出了报告系统的示例性实施例；

图7示出了方法的示例性实施方式的流程图；

图8示意性示出了图像获取装置的示例性实施例；以及

图9示意性示出了工作站的示例性实施例。

在所有附图中，相同的附图标记用于指示相似的部件。

具体实施方式

图2示意性示出了用于在第一牛眼图中将第一图像数据中表示的对象的第一定量分析结果进行可视化的系统200的示例性实施例的方框图，其中第一图像数据包括第一多个数据切片，该系统200包括：

切片单元210，用于将第一多个数据切片的数据切片与第一牛眼图中的同心环关联；

半径单元215，用于计算第一牛眼图的同心环的半径的长度；以及

数值单元220，用于基于与第一牛眼图的同心环关联的数据切片计算用于显示在第一牛眼图的同心环上的至少一个数值；

并且其中，第一牛眼图的同心环的半径的长度是基于第一多个数据切片中与第一牛眼图的同心环关联的数据切片相对于对象的位置定义的。

在系统200的示例性实施例中，

切片单元210还包括切片-扇区单元212，用于将数据切片的数据扇区与同心环的环扇区关联；并且

数值单元220包括扇区-数值单元222，用于基于与同心环的环扇区关联的数据扇区计算用于显示在同心环的环扇区上的至少一个数值；

并且环扇区相对于同心环的位置是基于与环扇区关联的数据扇区相对于对象的位置定义的。

系统200的示例性实施例还包括以下单元：

近似单元230，用于基于第一多个数据切片中与第一牛眼图的同心环间隙相邻的同心环关联的数据切片计算用于显示在所述环间隙上的至少一个数值；

切片确定单元240，用于基于与第一环关联的第一数据切片确定包含第一位置的第一环，并且用于基于与第二环关联的第二数据切片确定包含第二位置的第二环；

控制单元260，用于控制系统200的工作流；

用户接口265，用于与系统200的用户进行通信；以及

存储器单元270，用于存储数据。

在系统200的实施例中，具有三个用于输入数据的输入连接器281、282和283。第一输入连接器281被布置成接收从数据存储装置（例如但不限于硬盘、磁带、闪存或光盘）输入的数据。第二输入连接器282被布置成接收从用户输入设备（例如但不限于鼠标或触摸屏）输入的数据。第三输入连接器283被布置成接收从用户输入设备（例如键盘）输入的数据。输入连接器281、282和283被连接到输入控制单元280。

在系统200的实施例中，存在两个用于输出数据的输出连接器291和292。第一输出连接器291被布置成向数据存储装置（例如硬盘、磁带、闪存或光盘）输出数据。第二输出连接器292被布置成向显示设备输出数据。输出连接器291和292经由输出控制单元290接收各自的数据。

本领域技术人员将能理解，存在很多种将输入设备连接到系统200的输入连接器281、282和283、以及将输出设备连接到系统200的输出连接器291和292的方式。这些方法包括但不限于有线和无线连接、数字网络（例如但不限于局域网（LAN）和广域网（WAN））、因特网、数字电话网络以及模拟电话网络。

在系统200的实施例中，系统200包括存储器单元270。系统200被布置成经由输入连接器281、282和283中的任何一个从外部设备接收输入数据，以及将接收到的输入数据存储在存储器单元270中。将输入数据载入存储器单元270允许通过系统200的单元快速访问相关数据部分。输入数据可以包括例如第一图像数据。任选地，输入数据还可以包括数据扇区的定义、牛眼图的环扇区的定义、以及所述牛眼图的环扇区与结构扇区之间的对应关系的定义。存储器单元270可以通过下列设备实现，所述设备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。存储器单元270可以被进一步布置成存储输出数据。输出数据可以包括例如所计算的第一牛眼图的数据。存储器单元270还可以被布置成经由存储器总线275从系统200的一些单元接收数据和/或向其传递数据，其中所述一些单元包括：切片单元210，其还包括切片-扇区单元212；半径单元215；数值单元220，其还包括扇区-数值单元222；近似单元230；切片确定单元240；控制单元260；以及用户接口265。存储器单元270还被布置成经由输出连接器291和292中的任何一个使得输出数据对于外部设备可用。将数据从系统200的一些单元存储在存储器单元270中可以有利地改善系统200的这些单元的性能，以及输出数据从系统200的这些单元到外部设备的传输率。

或者，系统200可以不包括存储器单元270和存储器总线275。系统200所使用的输入数据可以通过至少一个与系统200的各单元相连的外部设备（例如外部存储器或处理器）提供。类似地，系统200所产生的输出数据可以被提供给至少一个与系统200的各单元相连的外部设备（例如外部存储器或处理器）。系统200的各单元可以被布置成经由内部连接或数据总线接收来自彼此的数据。

在系统200的实施例中，系统200包括用于控制系统200中的工作流的控制单元260。控制单元可以被布置成从系统200的一些单元接收控制数据，并且向其提供控制数据。例如，在将数据切片与同心环关联之后，切片单元210可以被布置成向控制单元260提供控制数据“数据切片与同心环关联”，控制单元260可以被布置成向半径单元215提供控制数据“计算同心环的半径”，向数值单元220提供控制数据“计算用于显示在同心环上的数值”。或者，控制功能可以在系统200的另一单元中实现。

在系统200的实施例中，系统200包括用于与系统200的用户通信的用户接口265。用户接口可以被布置成显示牛眼图。另外，用户接口265可以被布置成接收用于定义环扇区和/或用于指示牛眼图上的位置的用户输入。本领域技术人员将能理解，更多的功能可以有利地在系统200的用户接口265中实现。

本发明的这些实施例是参照心脏牛眼图描述的，其中对象是人类心脏的左心室。然而，本领域技术人员将能理解，所描述的应用不应当被解释成限制权利要求的范围，并且也可以想到其他应用。

在系统200的实施例中，利用颜色编码将数值单元220所计算的数值进行可视化。牛眼图的同心环的中心对应于左心室的长轴。牛眼图的每个环的外半径的长度正比于从左心室心尖到通过切片单元210与同心环关联的数据切片的顶平面的距离。

在系统200的实施例中，以高分辨率计算牛眼图，并且将其以不显示环边界的方式平滑示出。这可以通过多种方式实现。例如，牛眼图的环可以是薄的，并且密集地分布在牛眼图的平面上。这在图像数据集包括大量基本相邻的数据切片的情况下是可能的。每个环可以进一步被分割成密集分布的小扇区。环的宽度和扇区的尺寸要使得人眼不能看出扇区之间的边界。例如，扇区尺寸可以小于显示器像素的尺寸，因此图像颗粒度由显示器分辨率决定。作为替换或者补充，近似单元230可以被用于基于在牛眼图的环或环扇区中计算的数值计算近似数值。根据该近似法，牛眼图可以显示为低分辨率的图（例如，当环和/或扇区的数量较小，使得环或扇区刚刚覆盖牛眼图并且使用阶梯函数插值时）或者高分辨率的光滑图（例如在使用三次多项式插值时）。

图3示出了利用对丢失的牛眼图数值的插值，基于功能扫描（左侧，第一牛眼图）、灌注扫描（中间，第二牛眼图）和存活性扫描（右侧，第三牛眼图）获得的根据本发明的示例性牛眼图。这些图看上去是平滑的，因为插入了牛眼图中丢失的像素数值。牛眼图上的每个位置与心肌上的特定位置相关。因此，更容易将不同扫描中的发现联系起来。例如，从这些牛眼图中，能够立刻明白灌注的不足31与壁运动异常32和疤痕33有关。值得指出的是，不同扫描的范围也不同。因此，牛眼图中的空白区域（看上去是强度为零的黑色区域并且对应于图像数据的缺失）在每个图中不同。

本领域技术人员将能理解，系统200可以具有很多各种各样的实施例。这些实施例可以彼此不同，例如在牛眼图的参数化方面。牛眼图的半径可以通过从心尖到数据切片的距离或者从瓣膜平面到数据切片的距离进行参数化。

在系统200的实施例中，基于从心尖到与环关联的数据切片的距离同心尖和瓣膜平面之间的距离的比值计算牛眼图的每个环的半径的长度。或者，可以利用心脏和/或周围解剖结构的其他两个界标之间的距离计算该比值。

在系统200的实施例中，半径单元被布置用于发现图像数据中至少一个界标的位置。本领域技术人员将能知道各种各样的适于发现这种界标位置的方法，例如分段法。

在系统200的实施例中，由半径单元215基于第一多个数据切片的数据切片的厚度计算牛眼图的每个环的半径的长度。例如，环的内半径的长度可以正比于该多个数据切片的数据切片的厚度之和，并且如果切片是不连续的，则正比于该多个数据切片的数据切片的厚度与切片间间隙的宽度之和，其中所述数据切片和切片间间隙位于与环关联的数据切片和参考数据切片之间。环的外半径的长度可以等于与环关联的数据切片的厚度与环的内半径之和。基于图像数据分段，参考数据切片可以被确定成例如包含参考界标，例如心尖。

如果在一次检查中获取两个或更多个图像数据集，其中每个图像数据集包括多个数据切片，使得在每个图像数据集获取过程中，患者相对于图像获取装置的位置相同，则可以基于与环关联的数据切片在实验室参考系中的位置定义牛眼图的环的半径。实验室参考系是相对于图像获取装置定义的参考系。实验室参考系的z轴典型地与数据切片垂直，并且基本与心肌左心室的长轴重合。基于数据切片相对于实验室参考系的z轴的位置计算每个牛眼图的每个环的半径。在该实施例中，不必确定界标位置。

此外，不同实施例可以涉及不同阶的插值，例如线性插值、二次插值、三次插值等。或者，与数据切片之间的间隙相对应的环间隙可以在牛眼图中保持空白。环的宽度可以与包括多个数据切片的图像堆栈中的数据切片的厚度相关，环间隙的宽度可以表示与所述环间隙关联的数据切片的图像堆栈中的间隙的宽度。

在实施例中，系统200还包括：实现在用户接口265内的用于接收用户输入的指示物输入单元，其中所述用户输入用于利用第一指示物指示第一牛眼图中的第一位置，并且利用第二指示物指示第二牛眼图中的第二位置；以及实现在用户接口265内的指示物单元，用于利用第一指示物指示第一牛眼图中的第一位置，并且利用第二指示物指示第二牛眼图中的第二位置，其中第一和第二位置相对于各自的第一和第二牛眼图基本相同。因此，第一和第二位置对应于第一和第二图像数据中基本相同的位置。这在将牛眼图重新参数化的情况下是可能的。

图4示出了其中每幅图示出了所指示的位置的示例性牛眼图，以及从与包含所指示的位置的环关联的数据切片计算得到的示例性图像。用十字指示每个位置。通过由用户控制的鼠标所控制的指针确定牛眼图中的一幅上的十字位置。基于所述一个位置计算其它两个位置，从而使得所有三个位置相对于各自的牛眼图是一致的。图4示出了根据本发明的、基于心脏MR数据的示例性的交互式全面视图。鼠标指针（十字）被用于指示从存活性图像导出的牛眼图上的疤痕。相关联的指针指示其他牛眼图上的相同位置。本领域技术人员将能理解，原则上，相关联的指针能够用于指示将器官的多个图像数据集的多个分析结果进行可视化的多个牛眼图中的相应位置，甚至是在牛眼图未重新参数化的情况下。在这种情况下，每个相关联的指针可以在每幅牛眼图上指向不同位置。

另外，系统200还可以适于显示根据与包含指针所指位置的牛眼图的环关联的数据切片计算得到的图像，如图4中所示。从数据切片计算得到的每幅图像还可以包括用于指示对应于与所示切片关联的环上的位置的位置的指针。本领域技术人员将能理解，牛眼图上的位置和与包含所述位置的环关联的数据切片上的位置之间的一一对应关系允许输入基于牛眼图上的指针位置或者数据切片上的指针位置。用户可以检查数据切片的堆栈，选择切片，并且指示数据切片上他感兴趣的位置。系统（200）可以适于计算牛眼图上的相应位置。作为补充或者替换，可以在牛眼图上显示与所选切片关联的环。

图5示出了其中每幅图示出了所指示的环的示例性牛眼图，以及从与所指示的环关联的数据切片计算得到的示例性图像。图5示出了基于心脏MR数据的、示例性的交互式全面视图。鼠标指针（十字）被用于指示在灌注图像上的灌注不足。在每幅牛眼图中，圆圈指示与对应于灌注不足位置的数据切片关联的环。

系统200的上述实施例实现了全面心脏检查结果的交互式同步可视化的新方法。所公开的用户交互允许通过利用牛眼图上的鼠标指针位置显示与测量相关的切片来“结果驱动地”浏览所获取的图像。这种交互可以以相关联的方式使用，使得大量牛眼图能够用于从大量获取物中选择感兴趣的切片。因此，可以建立一种交互式的观察应用，其同时从功能、灌注和存活性方面显示所获取的图像和牛眼图。在牛眼图上指出灌注不足强调了其他牛眼图上的定量结果，并且选择与在所有三种扫描中所指出的位置对应的切片，如图4和5所示。另外，这种观察应用可以借助环在牛眼图上指示所选择的切片，如图5所示。

所提出的用户交互提供了一种用于基于定量心脏分析结果快速选择来自心脏患病位置处的图像的强大机制。此外，同步显示功能、灌注和存活性方面的牛眼图和图像允许心脏病学家以非常简单和直接的方式实施诊断。此外，利用系统200可以非常容易地选择将包含在最终报告中的关键图像，通常是从总数超过2000幅的图像中选择。

在实施例中，系统200适于使用户（例如心脏病学家）能够交互地在检查图像数据中描绘心肌轮廓。通过显示所描绘的轮廓和所获取的图像，心脏病学家能够快速评估描绘是否正确实施，特别是针对具有感兴趣测量数值的位置。

有利地，系统200可以包括在报告系统600中。因此，系统200可以连同由检查牛眼图的医生提供的注解一起包含在由报告单元610创建的医学报告中。在实施例中，报告系统600包括：报告系统第一输入连接器601，用于获取系统200需要的数据；以及报告系统第二输入连接器602，用于获取其他数据，例如用户注解、患者姓名及年龄、其他测试和检查结果、准备报告的医生的备注等等。报告单元610被布置成从系统200接收牛眼图。该报告经由报告系统输出连接器602输出。

本领域技术人员将进一步理解系统200还可以具有其他实施例。其中，可以重新定义系统的各单元并重新分配它们的功能。虽然所述实施例应用于医学图像，但是系统也可以具有与医学应用无关的其他应用。

系统200的各单元可以利用处理器来实现。通常，它们的功能在软件程序产品的控制下实现。在执行过程中，软件程序产品通常被装载到存储器（例如RAM）中，并且在那运行。该程序可以从背景存储器（例如ROM、硬盘、或者磁性和/或光学贮存器）装载，或者可以经由网络（例如因特网）装载。任选地，应用特异性的集成电路可以提供上述功能。

图7示出了在第一牛眼图中将第一图像数据中表示的对象的第一定量分析结果进行可视化的方法700的示例性实施方式的流程图，其中第一图像数据包括第一多个数据切片。方法700开始于切片步骤710，其用于使第一多个数据切片的数据切片与第一牛眼图的同心环关联。任选地，切片步骤还可以包括多个切片-扇区步骤721，其用于将数据切片的数据扇区与同心环的环扇区关联。在切片步骤710之后，方法700继续前进至半径步骤715，其用于计算第一牛眼图的同心环的半径的长度。在半径步骤715之后，方法700继续前进至数值步骤720，其用于基于与第一牛眼图的同心环关联的数据切片计算用于显示在第一牛眼图的同心环上的至少一个数值。任选地，数值步骤720可以包括多个扇区-数值步骤722，其用于基于与同心环的环扇区关联的数据扇区计算用于显示在同心环的环扇区上的至少一个数值，并且其中，环扇区相对于同心环的位置是基于与该环扇区关联的数据扇区相对于对象的位置定义的。任选地，在数值步骤720之后，方法700继续前进至近似步骤730，其用于基于第一多个数据切片中与第一牛眼图的同心环间隙相邻的同心环关联的数据切片计算用于显示在所述环间隙上的至少一个数值。在数值步骤720或近似步骤730之后，方法700中止。在根据本发明的方法700中，第一牛眼图的同心环的半径的长度基于第一多个数据切片中与第一牛眼图的同心环关联的数据切片相对于对象的位置定义。

本领域技术人员可以在不脱离本发明所期望的概念的情况下改变一些步骤的顺序，或者利用多线程模型、多处理器系统或者多进程同时执行一些步骤。例如，可以同时计算半径步骤215和数值步骤220。任选地，本发明的方法的两个或更多个步骤可以合并成一个步骤。任选地，本发明的方法的一步骤可以分成多个步骤。

图8示意性示出了采用系统200的图像获取装置800的示例性实施例，所述图像获取装置800包括借助因特网连接与系统200、输入连接器801和输出连接器802连接的CT图像获取单元810。这种布置结构有利地提高了图像获取装置800的性能，给所述图像获取装置800提供了系统200的有利性能。

图9示意性地示出了工作站900的示例性实施例。该工作站包括系统总线901。处理器910、存储器902、磁盘输入/输出（I/O）适配器930和用户接口（UI）940可操作地连接到系统总线901。磁盘存储设备931可操作地与磁盘I/O适配器903耦联。键盘941、鼠标942和显示器943可操作地与UI940耦联。以计算机程序实现的本发明的系统200被存储在磁盘存储设备931中。工作站900被布置成将程序和输入数据装载到存储器920中，并且在处理器910上运行程序。用户能够利用键盘941和/或鼠标942向工作站900输入信息。该工作站被布置成向显示器设备943和/或磁盘931输出信息。本领域技术人员可以理解，存在很多种本领域知晓的工作站900的其他实施例，并且本实施例仅用于说明本发明，而不应被解释成将本发明限制成该特定实施例。

应当注意，上述实施例只是说明本发明，而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计替换实施例，同时不脱离所提交的权利要求的范围。在权利要求中，置于括弧之间的任何参考符号都将不被解释为限制该权利要求。单词“包括”不排除未在权利要求或说明书中列举的元件或步骤的存在。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助包括几个不同元件的硬件或者借助经编程的计算机来实现。在列举了数个单元的系统权利要求中，这些单元中的几个可以由同一项硬件或软件实现。单词“第一”、“第二”、“第三”等的使用不指示任何顺序。这些词语应被解释成名字。

Claims (14)

1.一种用于在第一牛眼图中将第一图像数据中表述的对象的第一定量分析结果进行可视化的系统（200），所述第一图像数据包括第一多个数据切片，所述系统（200）包括：

切片单元（210），用于将所述第一多个数据切片的数据切片与所述第一牛眼图中的同心环关联；

半径单元（215），用于计算所述第一牛眼图的所述同心环的半径的长度；以及

数值单元（220），用于基于与所述第一牛眼图的所述同心环关联的数据切片计算用于显示在所述第一牛眼图的所述同心环上的至少一个数值；

其中，所述第一牛眼图的所述同心环的所述半径的长度是基于所述第一多个数据切片中与所述第一牛眼图的所述同心环关联的数据切片相对于所述对象的位置定义的；

其中，所述系统还适于在第二牛眼图中将第二图像数据中表示的所述对象的第二定量分析结果进行可视化，所述第二图像数据包括第二多个数据切片，其中：

所述切片单元（210）适于将所述第二多个数据切片的数据切片与所述第二牛眼图中的同心环关联；

所述半径单元（215）适于计算所述第二牛眼图的所述同心环的半径的长度；以及

所述数值单元（220）适于基于与所述第二牛眼图的所述同心环关联的数据切片计算用于显示在所述第二牛眼图的所述同心环上的至少一个数值；

其中，所述第二牛眼图的所述同心环的所述半径的长度是基于所述第二多个数据切片中与所述第二牛眼图的所述同心环关联的数据切片相对于所述对象的位置定义的；并且

其中，所述系统还包括：

用于接收用户输入的指示物输入单元（265），所述用户输入用于利用第一指示物指示所述第一牛眼图中的第一位置，并且利用第二指示物指示所述第二牛眼图中的第二位置；以及

指示物单元（265），用于基于所述用户输入利用所述第一指示物指示所述第一牛眼图中的所述第一位置，并且利用所述第二指示物指示所述第二牛眼图中的所述第二位置；

其中，所述第一和第二位置相对于各自的第一和第二牛眼图基本相同。

2.如权利要求1所述的系统（200），其中，与所述同心环关联的所述数据切片包括数据扇区，其中，所述切片单元（210）还包括用于将所述数据切片的所述数据扇区与所述同心环的环扇区关联的切片-扇区单元（212），其中，所述数值单元（220）包括用于基于与所述同心环的所述环扇区关联的所述数据扇区计算用于显示在所述同心环的所述环扇区上的至少一个数值的扇区-数值单元（222），并且其中，所述环扇区相对于所述同心环的位置是基于与所述环扇区关联的所述数据扇区相对于所述对象的位置定义的。

3.如权利要求1所述的系统（200），其中，所述第一牛眼图包括对应于切片间间隙的同心环间隙。

4.如权利要求3所述的系统（200），其还包括近似单元（230），用于基于所述第一多个数据切片中与所述第一牛眼图的所述同心环间隙相邻的同心环关联的数据切片计算用于显示在所述环间隙上的至少一个数值。

5.如权利要求4所述的系统（200），其中，用于显示在所述第一牛眼图的所述同心环间隙上的所述至少一个数值是基于用于显示在与所述环间隙相邻的同心环上的数值计算的，所述数值是基于所述第一多个数据切片中与所述间隙相邻的同心环关联的数据切片计算的。

6.如权利要求1所述的系统（200），其中，所述第一牛眼图的所述同心环的所述半径的长度是基于所述第一多个数据切片中与所述同心环关联的数据切片和所述对象的某个特征之间的距离计算的。

7.如权利要求1所述的系统（200），其中，所述第一牛眼图的所述同心环的宽度是基于所述第一多个数据切片的所述数据切片的厚度计算的。

8.如权利要求1所述的系统（200），其中，所述第一牛眼图的所述同心环的所述半径的长度和所述第二牛眼图的所述同心环的所述半径的长度分别是基于从所述第一多个数据切片的所述数据切片和所述第二多个数据切片的所述数据切片到所述对象的某个特征之间的距离计算的。

9.如权利要求1所述的系统（200），其还包括切片确定单元（240），用于基于与包含所述第一位置的第一环关联的第一数据切片确定所述第一环，并且用于基于与包含所述第二位置的第二环关联的第二数据切片确定所述第二环。

10.如权利要求9所述的系统（200），其中，用于指示所述第一牛眼图上的所述第一位置的所述用户输入包括所述第一多个数据切片的某个数据切片上的某个位置。

11.一种图像获取装置（800），其包括如权利要求1所述的系统（200）。

12.一种工作站（900），其包括如权利要求1所述的系统（200）。

13.一种在第一牛眼图中将第一图像数据中表示的对象的第一定量分析结果进行可视化的方法（700），所述第一图像数据包括第一多个数据切片，所述方法（700）包括：

切片步骤（710），用于使所述第一多个数据切片的数据切片与所述第一牛眼图的同心环关联；

半径步骤（715），用于计算所述第一牛眼图的所述同心环的半径的长度；以及

数值步骤（720），用于基于与所述第一牛眼图的所述同心环关联的数据切片计算用于显示在所述第一牛眼图的所述同心环上的至少一个数值；

其中，所述第一牛眼图的所述同心环的所述半径的长度是基于所述第一多个数据切片中与所述第一牛眼图的所述同心环关联的数据切片相对于所述对象的位置定义的；

其中，所述方法还适于在第二牛眼图中将第二图像数据中表示的所述对象的第二定量分析结果进行可视化，所述第二图像数据包括第二多个数据切片，其中：

所述切片步骤（710）适于将所述第二多个数据切片的数据切片与所述第二牛眼图中的同心环关联；

所述半径步骤（715）适于计算所述第二牛眼图的所述同心环的半径的长度；以及

所述数值步骤（720）适于基于与所述第二牛眼图的所述同心环关联的数据切片计算用于显示在所述第二牛眼图的所述同心环上的至少一个数值；

其中，所述第二牛眼图的所述同心环的所述半径的长度是基于所述第二多个数据切片中与所述第二牛眼图的所述同心环关联的数据切片相对于所述对象的位置定义的；并且

其中，所述方法还包括：

用于接收用户输入的指示物输入步骤，所述用户输入用于利用第一指示物指示所述第一牛眼图中的第一位置，并且利用第二指示物指示所述第二牛眼图中的第二位置；以及

指示物步骤，用于基于所述用户输入利用所述第一指示物指示所述第一牛眼图中的所述第一位置，并且利用所述第二指示物指示所述第二牛眼图中的所述第二位置；

其中，所述第一和第二位置相对于各自的第一和第二牛眼图基本相同。

14.一种用于在第一牛眼图中将第一图像数据中表示的对象的第一定量分析结果进行可视化的装置，所述第一图像数据包括第一多个数据切片，所述装置包括：

用于将所述第一多个数据切片的数据切片与所述第一牛眼图的同心环关联的切片模块；

用于计算所述第一牛眼图的所述同心环的半径的长度的半径模块；以及

用于基于与所述第一牛眼图的所述同心环关联的数据切片计算用于显示在所述第一牛眼图的所述同心环上的至少一个数值的数值模块；

其中，所述第一牛眼图的所述同心环的所述半径的长度是基于所述第一多个数据切片中与所述第一牛眼图的所述同心环关联的数据切片相对于所述对象的位置定义的；

其中，所述装置还适于在第二牛眼图中将第二图像数据中表示的所述对象的第二定量分析结果进行可视化，所述第二图像数据包括第二多个数据切片，其中：

所述切片模块包括用于将所述第二多个数据切片的数据切片与所述第二牛眼图中的同心环关联的模块；

所述半径模块包括用于计算所述第二牛眼图的所述同心环的半径的长度的模块；以及

所述数值模块包括用于基于与所述第二牛眼图的所述同心环关联的数据切片计算用于显示在所述第二牛眼图的所述同心环上的至少一个数值的模块；

其中，所述第二牛眼图的所述同心环的所述半径的长度是基于所述第二多个数据切片中与所述第二牛眼图的所述同心环关联的数据切片相对于所述对象的位置定义的；并且

其中，所述装置还包括：

用于接收用户输入的指示物输入模块，所述用户输入用于利用第一指示物指示所述第一牛眼图中的第一位置，并且利用第二指示物指示所述第二牛眼图中的第二位置；以及

用于基于所述用户输入利用所述第一指示物指示所述第一牛眼图中的所述第一位置，并且利用所述第二指示物指示所述第二牛眼图中的所述第二位置的指示物模块；

其中，所述第一和第二位置相对于各自的第一和第二牛眼图基本相同。