CN102908142B - 磁共振成像中三维图形化片层定位方法及磁共振成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于磁共振成像领域，具体涉及一种磁共振成像中三维图形化片层定位方法，将二维参考图像加载到二维定位视图中，并将其可视化在三维定位视图中；然后，将片层图形化对象显示在所述二维及三维定位视图上，在经二维或三维定位视图中调整即时更新到三维或二维定位视图上，其中由调整引起的定位参数变化也即时反应到参数编辑器上。本发明还提供了一种磁共振成像系统。本发明磁共振成像三维图形化片层定位方法及其磁共振成像系统能够直观地显示和操纵上述三维图形对象的位置和方向，所见即所得，简化了片层定位步骤，降低操作难度，缩短了学习周期。

Description

磁共振成像中三维图形化片层定位方法及磁共振成像系统

技术领域

本发明属于磁共振成像领域，具体地涉及一种磁共振成像中三维图形化片层定位方法及磁共振成像系统。

背景技术

图形化片层定位是一种基于参考图像的图形化界面，它可以进行可视化并定义(操纵)磁共振扫描的片层组、厚片组、饱和区、容积校准区等图形化对象，从而直观的设置扫描协议一系列参数。片层组、厚片组的定位确定了扫描所得图像的图像位置和方向，饱和区有助于水抑制和脂肪抑制的成像，容积校准区有助于获取均匀的图像，以及进行波谱成像。现有技术中，参考图像一般为已扫描的定位像或该患者同一检查已获取的图像系列。定位像是参考图像的一种，一般是某区域内冠状面、矢状面、横截面各一幅图（如图1所示）。通过特殊序列扫描可获得该某一区域的冠状面、矢状面和横截面，利用这些参考图像以进行后续的片层定位及扫描。在第一次扫描的时候一般采用定位像作为参考图像，后续的扫描的片层定位也可以采用前几次扫描得出的图像作为参考图像。

目前磁共振成像图形化片层定位普遍采用二维图形化定位模式， 在三个窗口上分别显示的定位像，如冠状面、矢状面、横截面定位像，通过在图形化界面各个二维视图中使用鼠标拖拽移动图形对象，放大、缩小增加删除该对象，调整上述图形化对象在定位像平面上彼此相互关联的投影， 进而在三维空间里改变图形化对象的定位，即在被检查对象上切面的位置、方向等。现有技术的二维图形化定位中，需要通过扫描获取冠状面、矢状面、横截面等二维定位像，并在这三个平面图像上分别操作要定位的片层——该定位片层在真实三维空间中是具有一定厚度的平面——最终实现在三维空间中的片层定位。由于现有的二维图形化定位模式不能提供三维参考图像从而为操作者提供直观的片层定位显示，操作者为了获得目标图形化片层定位而在二维定位图像中对定位所进行的调整将相应改变片层在三维空间中的定位，然而片层在三维空间中的位置、方向等需要操作者依据二维定位图像的投影自行预判是否满足要求覆盖了目标区域。显然，现有的二维图形化定位模式存在显示和操纵不符合直观性， 新手学习周期长， 不易操作等缺点。目前磁共振成像图形化定位普遍采用二维图形化片层定位模式。操作者需要在二维平面上定位， 同时想象其反投影到三维空间上的场景。这种操作模式不直观，且需要通过反复调整达到理想效果，耗时较长。

本发明对此进行改进，将这些操作结果通过三维可视化技术呈现出来，并提供若干三维图像操作工具直接在三维图像空间中操作这些图形化对象。本发明解决了上述现有技术图形化定位方法不直观、不易操作等缺陷，提出了一种磁共振成像中三维图形化片层定位方法，在磁共振成像系统中创新地引入了三维定位视图，其与二维定位视图及参数编辑器三者之间实现信息同步交互，可通过在二维定位视图中对加载的预先获得的二维参考视图进行定位调整，即时更新到三维定位视图使得操作者能够迅速得到片层的三维定位。操作者也可在本发明磁共振成像系统中的三维定位视图上直接进行定位调整，或通过参数编辑器进行调整。本发明三维图形化片层定位方法能够直观地显示和操纵上述三维图形对象的位置和方向， 所见即所得，简化了片层定位的难度，缩短了学习周期。

发明内容

本发明提供了一种磁共振成像中三维图形化片层定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）显示步骤

将二维参考图像加载到二维定位视图中，并将所述二维参考图像可视化在三维定位视图中；

（2）定位调整步骤

将与待定位协议中用于三维图形化片层定位的定位参数相关的片层图形化对象显示在所述二维及三维定位视图上，在所述二维定位视图上调整所述片层图形化对象，所作调整即时更新到所述三维定位视图上；或，在所述三维定位视图上调整所述片层图形化对象，所作调整即时更新到所述二维定位视图上，其中由调整引起的定位参数变化也即时反应到参数编辑器上。

其中，所述定位调整步骤还包括，在所述参数编辑器进行所述定位参数的编辑，以实现对所述二维及三维定位视图上片层图形化对象的调整。

其中，步骤（1）中，所述二维参考图像包括冠状面、矢状面和横截面的参考图像。

其中，步骤（1）中，所述二维参考图像通过纹理映射的贴图方式被可视化为三维参考图像在三维定位视图中。

其中，所述片层图形化对象包括片层、片层组、厚片组、饱和区和容积校准区。

其中，在所述显示步骤之前，还包括通过二维定位扫描获得所述二维参考图像或通过对三维定位扫描得到的三维数据体进行多平面重建得到所述二维参考图像的步骤。

其中，所述定位调整步骤之后还包括扫描步骤，将包含修改后的定位参数的定位协议发送到扫描器，进行扫描。

其中，定位调整步骤中，操作者通过输入设备进行旋转、平移、缩放的操作实现在所述二维或三维定位视图上调整所述片层图形化对象。

其中，所述输入设备包括鼠标、键盘、操纵杆、跟踪球、触摸屏、光笔和语音控制器。

其中，所述片层图形化对象可通过在所述三维定位视图中的三维参考图像上选择若干个点来创建。

其中，利用所述三维数据体和片层图形化对象的定位参数通过多平面重建得到的定位图像，对照扫描得到的定位图像检验定位的正确性。

本发明还提供了一种采用前述方法进行三维图形化片层定位的磁共振成像系统，其特征在于，所述系统包括图形化片层定位控制器，图形化定位参数适配器，参数编辑器，参数访问控制器，检查列表计划装置和扫描器；其中：

所述检查列表计划装置将待定位协议发送到所述参数访问控制器，所述待定位协议中包含用于三维图形化片层定位的定位参数；并且所述检查列表计划装置在定位最终完成后将包含修改后的定位参数的定位协议发送到所述扫描器；

所述图形化定位参数适配器将所述定位参数发送至所述图形化片层定位控制器，供图形化片层定位使用；

所述图形化片层定位控制器协调同步各定位视图中的显示，所述定位视图可进行图形化片层定位显示及图形化片层定位操纵，所述定位视图包括二维定位视图和三维定位视图；所述图形化片层定位操纵改变所述定位协议中的定位参数；所述图形化片层定位控制器实现所述定位参数和所述二维定位视图、三维定位视图中片层图形化对象的可视化属性的双向解析。

所述参数访问控制器解析所述定位协议，并在定位过程中实现所述定位参数在所述二维定位视图、三维定位视图和参数编辑器之间的同步协调。

所述参数编辑器根据图形化片层定位操纵进行定位参数的编辑。

所述扫描器基于所述定位协议进行扫描。

其中，所述协议中用于三维图形化片层定位的定位参数包括片层数目，片层厚度，片层方向，片层位置，片层视场，过采样率。

其中，所述可视化属性包括所述二维定位视图、三维定位视图中片层图形化对象的大小、位置、方向、数目。

本发明磁共振成像中三维图形化片层定位方法沿用传统的二维视图操作图形化对象，同时创新地引入三维视图帮助操作者观察定位结果，以便操作者在二维视图上的定位调整操作。

在本发明方法一种优化方案中，操作者也可不通过二维视图进行定位，而可直接在三维定位视图中进行片层定位。

在本发明方法另一种优化方案中，通过三维参考图像上选择若干空间点进行某一个片层定位， 减少了片层定位的复杂度和困难度。现有方法中为实现片层定位需要在冠状面、矢状面、横断面三个二维正交参考图像上进行反复的定位调整，而本发明方法能够在三维参考图像中一次性快速选取片层定位平面，即确定了片层所在平面，进一步地以该定位平面为中心进行厚度的增减即得到片层。

本发明方法基于三维图形化定位操作符合现实世界被检查对象的物理建模，对于磁共振扫描需要在三维空间中任意方向任意位置扫描定位，具有很强的直观性，提高了用户对于定位操作的速度及正确性，降低了操作的难度，缩短了学习周期。它突破了现有二维图形化定位只能基于冠状面、矢状面、横断面三个平面方向进行定位操作的限制，任意平面的图像均可作为参考图像辅助定位，大大提高了灵活性。

本发明方法还可以基于三维数据体精确片层定位和预生成图像来检验片层定位准确性，显著提高了定位的准确度，提高了磁共振设备的使用效率。操作者可以在进行真正扫描之前预览和检验将要获取图像的解剖机构。

附图说明

图1（a）是本发明三维图形化片层定位方法中冠状面片层的二维参考图像。

图1（b）是本发明三维图形化片层定位方法中矢状面片层的二维参考图像。

图1（c）是本发明三维图形化片层定位方法中横断面片层的二维参考图像。

图2是本发明三维图形化片层定位方法三维定位视图中的三维参考图像。

图3是本发明三维图形化片层定位方法中片层的示意图。

图4是根据本发明实施例1的对片层图形化对象进行调整的方法的流程图。

图5是根据本发明实施例2的对片层图形化对象进行调整的方法的流程图。

图6是本发明磁共振成像系统结构及其流程示意图。

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

本发明的磁共振成像中三维图形化片层定位方法包括以下步骤：

（1）显示步骤

将二维参考图像加载到二维定位视图中，并将二维参考图像可视化在三维定位视图中得到三维参考图像；

（2）定位调整步骤

将与待定位协议中用于三维图形化片层定位的定位参数相关的片层图形化对象显示在二维及三维定位视图上，在二维定位视图上调整片层图形化对象，所作调整即时更新到三维定位视图上；或，在三维定位视图上调整片层图形化对象，所作调整即时更新到二维定位视图上，其中由调整引起的定位参数变化也即时反应到参数编辑器上。

其中，定位调整步骤还包括，在参数编辑器进行定位参数的编辑，以实现对二维及三维定位视图上片层图形化对象的调整。

步骤（1）中，二维参考图像包括冠状面、矢状面和横截面的参考图像。

步骤（1）中，二维参考图像通过纹理映射的贴图方式被可视化为三维参考图像在三维定位视图中。

其中，片层图形化对象包括片层、片层组、厚片组、饱和区和容积校准区。

其中，在显示步骤之前，还包括通过二维定位扫描获得二维参考图像或通过对三维定位扫描得到的三维数据体进行多平面重建得到二维参考图像的步骤。

其中，定位调整步骤之后还包括扫描步骤，将包含修改后的定位参数的定位协议发送到扫描器，进行扫描。

其中，定位调整步骤中，操作者通过输入设备进行旋转、平移、缩放的操作实现在二维或三维定位视图上调整片层图形化对象。

其中，输入设备包括鼠标、键盘、操纵杆、跟踪球、触摸屏、光笔和语音控制器。

其中，片层图形化对象可通过在三维定位视图中的三维参考图像上选择若干个点来创建。

其中，利用三维数据体和片层图形化对象的定位参数通过多平面重建得到的定位图像，对照扫描得到的定位图像检验定位的正确性。

本发明中，图形化片层定位控制器用于连接协议中片层定位参数与片层定位图形化对象，以及图形化片层定位工具之间的关系。设置在图形化定位视图与图形化定位参数适配器之间。图形化片层定位控制器管理并控制协议中的图形化片层定位相关参数，以及参数与图形化定位工具之间的关系。图形化定位工具用于在片层定位视图中增加或减少片层数目，增加或减小片层厚度，移动片层位置，调整片层方向，增加或减小视场等。

在本发明磁共振成像系统中打开协议以二维参考图像为基础进行定位时，图形化定位界面自动加载二维参考图像到二维定位视图， 同时将二维参考图像通过通用的纹理映射技术或其他贴图的方式可视化在三维视图中，也可以指定三维数据体加载及可视化到三维视图中。本发明方法中将二维参考图像贴图到三维视图中还可以采用光线投射的体绘制等方法。同时，默认的协议参数相关的片层定位图形化对象显示在二维和三维定位视图上。由于默认的片层图形化对象是根据待定位协议中默认的协议参数而确定位置、方向等，不一定能满足操作者的需求，因此会需要在此基础上进一步调整定位。

在二维定位视图上调整片层定位图形化对象的具体方法有增加/减少片层数目，增加/减小片层厚度，移动片层位置，调整片层方向，增加/减小视场等，当片层定位图形化对象调整到临床检查需要的区域时，则完成定位。在该过程中对片层相应修改立即更新到三维定位视图进行显示以及更新到参数编辑器。操作者可以通过鼠标操作旋转/平移/缩放来改变观察定位结果的视角和观察的精度。同时，用户可以在三维定位视图上操纵(旋转/平移/缩放)三维片层定位图形化对象来调整定位。相应修改立即更新到二维定位视图和参数编辑器进行显示。例如，按住鼠标左键选定一个片层/片层组，在三维视图中移动鼠标可在三维定位视图中更改片层/片层组的位置，将鼠标移动到片层/片层组边缘移动鼠标可旋转片层/片层组改变其在三维定位视图中的方向。

当操作者在三维片层定位视图中改变某片层的位置，相应协议中描述该片层位置的数值参数相应被改变，当操作者改变协中某片层的位置参数，在三维片层定位视图中该片层的相应设置将被改变并反映在二维、三维定位视图中。

如果需要更改片层组中包含的片层数目或修改其他在参数编辑器上更易于修改的参数，则参数编辑器上的更改立即更新到二维定位视图和三维定位视图。本发明参数编辑器中包含增加/减少片层数目，增加/减小片层厚度，移动片层位置，调整片层方向，增加/减小视场等与定位有关的参数。

可选的，操作者可以在三维定位视图上选择若干个点来创建图形化定位对象。通过三点在空间内定位一个特定（通常是操作者所期望的）位置和方向的平面，该平面作为片层定位图形化对象的基本面，片层定位图形化对象以这个基本面为中心可增加/减少片层，放大/缩小片层等。

可选的，如果三维定位视图中显示着三维数据体， 则操作者可以基于三维数据体和片层图形化对象的定位参数通过“预生成”功能在真正的扫描进行之前通过多平面重建技术产生“预览”的图像（其中主要包括位置、方向等信息，最终生成的图像会因为应用序列不同而变化）来检验扫描定位的正确性。本发明中，通过预览图像和操作者本次扫描所期望显示的病人的解剖区域位置是否一致，判断定位的正确与否；若检验失败，继续调整片层定位图形化对象，检验成功则执行扫描。

实例中，医生希望获取到病人左眼球中心的图像，在此之前已经对该病人进行了整个头部的扫描并重建出了头部的三维体数据，医生在三维定位视图中添加了若干片层，并将片层移动到三维体数据左眼球位置。启动“预览”功能，此时片层所定位部位的图像从三维体数据中被抽取出来并生成“预览的图像”，但是医生发现该图像偏离左眼球中心上侧，因此在三维定位视图中将片层向下调整，再次“预览”发现“预览图像”涵盖左眼球中心，满足要求，执行扫描。

实施例1

本实施例利用本发明的磁共振成像系统进行三维图形化片层定位，其过程如图4所示。

首先，对被检测目标进行二维定位像扫描，获取冠状面、矢状面、横断面各一个片层的二维参考图像。

被检测目标例如是病人的某一个部位，该部位是检测者感兴趣的部位，例如脑部。即，当检测者需要了解病人的脑部有何病变时，先对该病人的脑部进行二维定位像扫描，获取脑部的冠状面、矢状面、横断面各一个片层的二维参考图像。如图1所示，图1（a）是病人脑部的冠状面的二维参考图像，图1（b）是病人脑部的矢状面的二维参考图像，图1（c）是病人脑部的横截面的二维参考图像。对片层图形化对象的定位将在上述二维参考图像的基础上进行。本实施例中，病人脑部的二维定位参考图像的获取还可以通过对病人的脑部进行三维定位扫描得到的三维数据体进行多平面重建得到。

接着，打开待定位协议，以二维参考图像为基础对片层图形化对象进行定位时，图形化定位界面自动加载上述二维参考图像到二维定位视图中， 同时将上述二维参考图像可视化在三维定位视图中。如图2所示，A为三维定位视图显示的三维参考图像中的片层图形化对象。上述定位协议是包含完整的优化定位参数集合，其中定位参数是与片层定位相关的参数。初始默认的待定位协议中的参数设置方式为片层数目为8，片层厚度为2mm，片层方向为横断面，片层位置为中心（相对磁共振的磁体中心），片层视场为300mm×300mm，过采样率为20%。协议的默认定位参数并不是固定的，不同的应用所采用的默认的定位参数不同，比如进行头部的扫描和腹部的扫描都有对应的若干协议，但是每一个协议中的默认定位参数可能不同。

将上述二维参考图像可视化在三维定位视图中的方式包括纹理映射等贴图的方式。其他还可适用的贴图的方式包括光线投射的体绘制方法。纹理映射或贴图的方式是本领域通用的技术，在此不再赘述。

将与默认的定位协议中的定位参数相关的片层图形化对象显示在上述二维和三维定位视图中以便进行进一步调整。更具体地来说，片层图形化对象分别显示在上述二维定位视图中的二维参考图像上和三维定位视图中的三维参考图像上。

本发明中“片层图形化对象”包括片层、片层组、厚片组、饱和区、容积校准区等图形化对象。本实施例中，为简化和方便起见，“片层图形化对象”仅指片层，但本领域的技术人员可以理解对其它片层图形化对象的定位是相同的。

如图3所示，片层是具有一定厚度的三维区域，它的位置总是基于空间中某一平面，平行于该平面，并以该平面为中心进行厚度的增减。因此，进行片层定位首先要确定该片层的定位平面并基于该平面来操作片层。前述二维参考图像所在的平面即为定位平面。

这些片层图形化对象显示在冠状面、矢状面、横断面的二维参考图像上，如图1（a），（b）和（c）所示二维定位视图中的二维参考图像上的一些默认的片层图形化对象。这些默认的片层图形化对象在什么位置、方向等的设置是根据默认的定位协议中的定位参数决定的初始位置和方向，但是这些片层图形化对象的初始位置和方向不一定能满足用户的需求，因此用户需要在此基础上进一步调整它们以满足临床检查的需求，即针对图1中的片层图形化对象的位置和方向进行进一步调整（即定位）。

本实施例中，在二维定位视图上调整片层的位置和方向。调整的方式包括增加/减少片层数目，增加/减小片层厚度，移动片层位置，调整片层方向，增加/减小视场等，以便将这些片层调整到临床检查需要的区域。具体地，在二维定位视图中，操作者通过鼠标操作将片层数目修改为7，将片层厚度修改为1mm，将片层位置修改为偏向头部2mm，将视场改变为200×200mm，则三维定位视图中片层数目由8变为7，片层厚度由2mm变为1mm，片层位置从磁体中心位置向病人头部移动2mm，视场从300×300mm缩小为200×200mm，在参数编辑器中片层数目、厚度等参数的显示也发生相应的变化。

如图4所示，在二维定位视图中对片层的调整立即更新到三维定位视图中的三维参考图像上并显示给操作者，同时，在二维定位视图中对片层的调整，即对片层的定位参数的改变立即更新到参数编辑器。二维定位视图、三维定位视图和参数编辑器之间通过定位协议中的定位参数实现同步。例如，二维或三维定位视图中的片层的位置被改变，则相应的定位协议中的该片层的位置参数的数值也被改变，该片层的位置参数的数值改变同时更新到参数编辑器中。

在此过程中，图形化片层定位控制器连接协议中片层定位参数与片层定位图形化对象，以及图形化片层定位工具之间的关系。当协议参数编辑器中改变片层定位相关参数时，参数访问控制器将改变的参数传给图形化定位参数适配器，其将协议中片层定位的相关参数抽取出来并发送给图形化片层定位控制器，图形化片层定位控制器再将参数解释成片层定位图形化对象在二位视图和三维视图中显示的可视化属性（如大小、位置、方向、数目等），同样，在二位视图或者三维视图中改变片层定位图形化对象定位即其可视化属性时，其改变通过图形化片层定位控制器解释成为协议参数，并通过图形化定位参数适配器通知协议参数编辑器更新参数，并再由图形化片层定位控制器在二维或三维定位视图（如果是在二维定位视图上改变片层定位图形化对象则通知三维定位视图，反之在三维定位视图上改变片层定位图形化对象通知二维定位视图）更新片层定位图形化对象。

在调整的过程中，操作者可以通过输入设备操作旋转/平移/缩放来反复观察和改变定位结果的视角和改变观察的精度。输入设备包括：鼠标、键盘、操纵杆、跟踪球、触摸屏、光笔和语音控制器。

如果操作者对定位结果满意，即片层定位图像化对象的位置、方向、大小等信息涵盖该次检查操作者所感兴趣的实际被检查体身上的解剖区域，则将协议发送到扫描器进行图像的获取。

本实施例中，基于二维定位并三维浏览定位结果的方案在兼容现有的二维图形化片层定位模式的基础上增加了三维浏览功能，它使得用户在二维定位视图中的操作结果能够直观快速地以三维的形式显示，提高了用户对于定位操作的速度及正确性，降低了操作的难度，缩短了学习周期。操作者可通过鼠标等输入设备的操作将三维参考图像调整成到任意感兴趣的角度进行观察，也可缩放到合适的精度下操作以提高精确度。

实施例2：

本实施例中，定位调整步骤通过操作者在三维定位视图中对片层图形化对象进行操纵实现，其他步骤与实施例1类似。

定位过程如图5所示，在三维定位视图中对片层的调整立即更新到二维定位视图中的二维参考图像上并显示给操作者，同时，在三维定位视图中对片层的调整，即对片层的定位参数的改变立即更新到参数编辑器中。二维定位视图、三维定位视图和参数编辑器之间通过定位协议中的定位参数实现同步。具体地，在三维定位视图中，操作者通过鼠标操作将片层数目修改为7，将片层厚度修改为1mm，将片层位置修改为偏向头部2mm，将视场改变为200×200mm，则二维定位视图中片层数目由8变为7，片层厚度由2mm变为1mm，片层位置从磁体中心位置向病人头部移动了2mm，视场从300×300mm缩小为200×200mm，在参数编辑器中片层数目、厚度等参数的显示也发生相应的变化。

本实施例中，片层图形化对象的创建还可以通过在三维定位视图中的三维参考图像上选择若干个点进行。具体地，操作者在三维定位视图中依据所希望得到图像的区域范围内（比如，在磁体中心区域基于平行于横断面）取三个点，获得片层所在的定位平面，并以默认厚度（2mm），和默认视场（200×200mm）生成片层图形化对象。同时，可在二维定位视图中同步显示该片层图形化对象。参数编辑器上将同步更新显示该片层图形化对象的参数，片层数为1，片层厚度为2mm，片层方向为横断面，片层位置为中心，片层视场为200×200mm。进一步地，对该片层图形化对象的定位调整方法与实施例1类似。

如图6所示，本发明利用前述方法实现三维图形化片层定位的磁共振成像系统，包括图形化定位参数适配器，参数编辑器，参数访问控制器，检查列表计划装置和扫描器。

检查列表计划装置将待定位协议发送到参数访问控制器，待定位协议中包含用于三维图形化片层定位的定位参数；并且检查列表计划装置在定位最终完成后将包含修改后的定位参数的定位协议发送到扫描器。

如图6所示本发明磁共振成像系统，包括图形化片层定位控制器，图形化定位参数适配器，参数编辑器，参数访问控制器，检查列表计划装置和扫描器。

检查列表计划装置将待定位协议发送到参数访问控制器，待定位协议中包含用于三维图形化片层定位的定位参数；并且检查列表计划装置在定位最终完成后将包含修改后的定位参数的定位协议发送到扫描器。

图形化定位参数适配器将所述定位参数发送至所述图形化片层定位控制器，供图形化片层定位使用。图形化定位参数适配器将片层定位相关参数传递给图形化片层定位控制器，图形化片层定位控制器将这些片层定位参数解释成片层定位对象的可视化图形属性在定位视图中显示。相反，片层定位图形化对象的图形属性改变也会通过图形化片层定位控制器解释成片层定位参数，通过图形化定位参数适配器传递给参数编辑器。

图形化片层定位控制器实现二维视图、三维视图及参数编辑器三者之间同步，协调同步各定位视图中的显示，定位视图可进行图形化片层定位显示及图形化片层定位操纵，定位视图包括二维定位视图和三维定位视图；图形化片层定位操纵改变定位协议中的定位参数。

图形化片层定位控制器实现定位参数和二维定位视图、三维定位视图中片层图形化对象的可视化属性的双向解析。其中，可视化属性包括二维定位视图、三维定位视图中片层图形化对象的大小、位置、方向、数目。图形化片层定位控制器管理并控制协议中的图形化片层定位相关参数，以及参数与图形化定位工具之间的关系。图形化定位工具用于在片层定位视图中增加或减少片层数目，增加或减小片层厚度，移动片层位置，调整片层方向，增加或减小视场等。

当在二维视图上更改片层定位对象时，先通过图形化片层定位控制器和图形化定位参数适配器更改参数，然后再将更改后的参数通过图形化片层定位控制器解释成三维片层定位图形化对象的可视化图形属性，实现二维到三维的同步，同样三维到二维的同步也是通过定位参数的改变实现的。二维位视图和三维定位视图中的片层定位图形化对象都是由片层定位参数控制（驱动）。

参数访问控制器解析定位协议，并在定位过程中实现定位参数在二维定位视图、三维定位视图和参数编辑器之间的同步协调。

参数编辑器根据图形化片层定位操纵进行定位参数的编辑。

扫描器基于定位协议进行扫描。

本发明协议是包含完整的优化参数的集合，即协议里包括了片层定位相关参数，这些定位参数包括片层数目，片层厚度，片层方向，片层位置，片层视场，过采样率。实际上本发明的协议是控制一次磁共振设备扫描的参数集合，协议中包含所有的定位参数，同时也包含除定位参数以外的许多其他参数，如扫描时间，输出图像分辨率，射频激发脉冲强度等。

Claims (15)

1.一种磁共振成像中三维图形化片层定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)显示步骤

将二维参考图像加载到二维定位视图中，并将所述二维参考图像可视化在三维定位视图中；

(2)定位调整步骤

将与待定位协议中用于三维图形化片层定位的定位参数相关的片层图形化对象显示在所述二维及三维定位视图上，在所述二维定位视图上调整所述片层图形化对象，所作调整即时更新到所述三维定位视图上；并且，在所述三维定位视图上调整所述片层图形化对象，所作调整即时更新到所述二维定位视图上，其中由调整引起的定位参数变化也即时反应到参数编辑器上；

所述三维定位视图中显示着三维数据体，基于所述三维数据体和所述片层图形化对象的定位参数通过预生成功能由多平面重建技术产生预览的图像检验扫描定位的正确性；通过预览图像和所期望显示的检测对象的解剖区域位置是否一致，判断定位的正确与否；若检验失败，继续调整片层定位图形化对象，检验成功则执行扫描。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位调整步骤还包括，在所述参数编辑器进行所述定位参数的编辑，以实现对所述二维及三维定位视图上片层图形化对象的调整。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述二维参考图像包括冠状面、矢状面和横截面的参考图像。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述二维参考图像通过纹理映射的贴图方式被可视化为三维参考图像在三维定位视图中。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述片层图形化对象包括片层、片层组、厚片组、饱和区和容积校准区。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述显示步骤之前，还包括通过二维定位扫描获得所述二维参考图像或通过对三维定位扫描得到的三维数据体进行多平面重建得到所述二维参考图像的步骤。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述定位调整步骤之后还包括扫描步骤，将包含修改后的定位参数的定位协议发送到扫描器，进行扫描。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，定位调整步骤中，操作者通过输入设备进行旋转、平移、缩放的操作实现在所述二维或三维定位视图上调整所述片层图形化对象。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述输入设备包括鼠标、键盘、操纵杆、跟踪球、触摸屏、光笔和语音控制器。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述片层图形化对象可通过在所述三维定位视图中的三维参考图像上选择若干个点来创建。

11.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，利用三维数据体和片层图形化对象的定位参数通过多平面重建得到的定位图像，对照扫描得到的定位图像检验定位的正确性。

12.一种采用如权利要求1-7之任一项所述的方法进行三维图形化片层定位的磁共振成像系统，其特征在于，所述系统包括图形化片层定位控制器，图形化定位参数适配器，参数编辑器，参数访问控制器，检查列表计划装置和扫描器；其中：

所述检查列表计划装置将待定位协议发送到所述参数访问控制器，所述待定位协议中包含用于三维图形化片层定位的定位参数；并且所述检查列表计划装置在定位最终完成后将包含修改后的定位参数的定位协议发送到所述扫描器；

所述图形化定位参数适配器将所述定位参数发送至所述图形化片层定位控制器，供图形化片层定位使用；

所述图形化片层定位控制器协调同步各定位视图中的显示，所述定位视图可进行图形化片层定位显示及图形化片层定位操纵，所述定位视图包括二维定位视图和三维定位视图；所述图形化片层定位操纵改变所述定位协议中的定位参数；

所述参数访问控制器解析所述定位协议，并在定位过程中实现所述定位参数在所述二维定位视图、三维定位视图和参数编辑器之间的同步协调；

所述参数编辑器根据图形化片层定位操纵进行定位参数的编辑；

所述扫描器基于所述定位协议进行扫描；

其中，所述图形化片层定位控制器利用三维数据体和片层图形化对象的定位参数通过多平面重建得到的定位图像，对照扫描得到的定位图像检验定位的正确性。

13.如权利要求12所述的磁共振成像系统，其特征在于，所述图形化片层定位控制器实现所述定位参数和所述定位视图中片层图形化对象的可视化属性的双向解析。

14.如权利要求12所述的磁共振成像系统，其特征在于，所述协议中用于三维图形化片层定位的定位参数包括片层数目，片层厚度，片层方向，片层位置，片层视场，过采样率。

15.如权利要求12所述的磁共振成像系统，其特征在于，所述可视化属性包括所述二维定位视图、三维定位视图中片层图形化对象的大小、位置、方向、数目。