CN104364822B - 分割突出显示器 - Google Patents

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Abstract

一种方法包括：在成像数据的视觉呈现中对所述成像数据中的感兴趣区域进行分割；并且与所述分割同时，当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行视觉突出显示，其中，所述视觉突出显示包括当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行着色。一种计算机可读存储介质，编码有计算机可读指令的，所述计算机可读指令当由处理器执行时，令所述处理器：在成像数据的视觉呈现中对所述成像数据中的感兴趣区域进行分割；并且与所述分割同时，当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行视觉突出显示，其中，所述视觉突出显示包括当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行着色。

Description

分割突出显示器
技术领域
下文总体上涉及对成像数据中的感兴趣区域(例如，诸如脉管、结肠、支气管的管状结构和/或其他管状结构和/或非管状结构的)的分割，并且更具体地涉及当正在从在视觉呈现中的成像数据分割感兴趣区域时，对视觉呈现中的感兴趣区域进行突出显示(例如，着色)。
背景技术
对成像数据的三维(3D)可视化允许将从成像数据的分割的感兴趣结构(例如，一个或多个脉管病灶)视觉地呈现在其解剖背景中(例如，头骨背景中的脑部病灶)。然而，使用分割方法来创建3D可视化能够是费时费力的。例如，已存在的分割技术常常处理整个数据集，这能够是大计算量的。
此外，自动分割算法常常被嵌入到临床应用软件的工作流程中并且通常用于特殊目标，例如，从表示在成像数据中的管状结构分割或提取中心线。此外，重新使用这样的分割来创建可视化常常需要诸多编辑并且需要使用其他工具(例如，感兴趣区域工具和合并工具)。已经通过放置额外的(不包括或包括)种子点和/或使用切割工具或喷雾罐工具，来执行这样的编辑。
用于脉管的3D可视化方法包括视觉地呈现数据集的3D体绘制，在3D体绘制中，骨已经被移除并且分割了脉管树，并且然后将背景绘制为半透明(例如，X射线或玻璃状视图)而将脉管绘制为实阴影体绘制(SVR)。为了聚焦到脉管解剖结构的特定部分，用户必须编辑分割或将分割结果与感兴趣区域工具相结合，以遮住分割的可见部分。
US 2005/110791 A1涉及用于处理并显示三维成像数据的系统和方法。将感兴趣区域(分割数据)与不属于感兴趣区域的数据(非分割数据)一起显示。用户可以决定应当指示何种类型的数据。范例示出了在分割之前和分割之后对感兴趣区域进行显示。
骨算法具有这样的不足：有时也移除了在骨的附近的小脉管。此外，对骨的移除移除了解剖背景。此外，脉管分割策略常常是更不鲁棒的，并且在需要很多人工交互来对分割进行编辑并且使分割延伸的感兴趣位置，它们常常失效。此外，得到的可视化仅在分割结束之后被看到，并因此为了对可视化进行改变，必须再次执行分割。
发明内容
本文描述的方面解决上述问题及其他问题。
在一个方面中，一种方法包括：在成像数据的视觉呈现中对所述成像数据中的感兴趣区域进行分割；并且与所述分割同时，当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行视觉突出显示。所述视觉突出显示包括当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行着色。
在另一个方面中，一种计算机可读存储介质，编码有计算机可读指令的，所述计算机可读指令当由处理器执行时，令所述处理器：在成像数据的视觉呈现中对所述成像数据中的感兴趣区域进行分割；并且与所述分割同时，当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行视觉突出显示，其中，所述视觉突出显示包括当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行着色。
一种计算机可读存储介质可以包括用于同时分割并突出显示视觉呈现的成像数据中的感兴趣区域的计算机可执行指令。处理器执行所述计算机可执行指令，其中，所述处理器当执行所述计算机可执行指令时，：在成像数据的视觉呈现中对所述成像数据中的感兴趣区域进行分割；并且与所述分割同时，当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行视觉突出显示，其中，所述视觉突出显示包括当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行着色。
附图说明
本发明可以采取各种部件和部件布置以及各种步骤和步骤安排的形式。附图仅是为了说明优选实施例而不得被解释为对本发明的限制。
图1示意性图示了具有分割器、突出显示器及突出显示移除器的范例计算设备。
图2图示了对感兴趣区域同时进行分割并突出显示的范例方法。
图3图示了用于突出显示感兴趣区域的范例方法。
图4图示了用于移除感兴趣区域的突出显示的范例方法。
具体实施方式
下文描述了这样的方法：其中，在从成像数据分割感兴趣结构期间，与成像数据中的其他结构一起视觉地突出显示并且视觉地呈现在成像数据中分割的感兴趣结构。
图1描绘了扫描器102，例如计算机断层摄影(CT)、磁共振(MR)、X射线或其他成像扫描器。
控制台104包括通用计算系统，所述通用计算系统具有人类可读的输出设备(例如监视器)和输入设备(例如键盘、鼠标等的)。控制台104上的软件允许操作者与扫描器102交互，包括启动扫描等。
图像处理器106处理扫描器102的输出并且生成成像数据(或图像)。还能够处理和/或视觉地显示所述成像数据和/或所述扫描器输出。
数据存储库108能够用于存储成像数据和/或扫描器输出。数据存储库108能够是扫描器102的本地存储器的一部分和/或以下中的一个或多个的一部分：影像归档和通信系统(PACS)、放射学信息系统(RIS)、医院信息系统(HIS)和/或其他数据存储设备。
计算设备110处理所述成像数据和/或扫描器输出。图示的计算设备110包括至少一个处理器112，所述至少一个处理器执行至少一个计算机可读指令114，所述至少一个计算机可读指令存储在诸如物理存储器或其他非暂态存储介质的计算机可读存储介质116中。额外地或备选地，处理器112执行由载波、信号或其他暂态介质所承载的一个或多个计算机可读指令。
计算设备110还包括输入/输出(I/O)，所述输入/输出被配置为从一个或多个输入设备120(例如，键盘、鼠标等)接收信息(例如，激活分割突出显示/移除特征信号)，和/或向一个或多个输出设备122(例如，监视器、影片摄制器、便携式存储器等)传达信息(例如，所突出显示的分割等)。图示的至少一个计算机可读指令114至少包括用于实施分割器124的指令。
能够经由已知分割方法实施分割器124。题为“INSPECTION OF TUBULAR-SHAPEDSTRUCTURES”，并且于2010年7月15日递交的美国专利申请序列号12/602923论述了合适的分割器的一个范例，通过引用将其整体并入本文。题为“VISUALIZING A VIEW OF ASCENE”，并且于2012年1月12日递交的美国专利申请序列号13/257682论述了合适的分割器的另一个范例，通过引用将其整体并入本文。本文还预见到其他分割方法。
图示的至少一个计算机可读指令114还包括用于实施分割器突出显示器126和分割器突出显示移除器128及突出显示规则130的指令。如下面更详细的描述，突出显示器126当被激活时，在从成像数据分割感兴趣区域的部分时，视觉地突出显示感兴趣区域的分割的部分；突出显示移除器128当被激活时，从分割的感兴趣区域的部分移除先前的突出显示；并且突出显示规则130确定诸如颜色、色调、纹理等的突出显示特性。
在一个实例中，使用分割器来执行视觉的突出显示，同时所述分割器识别要被突出显示的体素。非分割区域能够被示为半透明玻璃或其他半透明绘制，所述非分割区域提供解剖背景。上文允许将创建可视化作为基本任务，所述可视化在分割同时被创建，并且向用户提供直接、直观且快速的交互以进行分割并选择性地突出显示和/或从其中的结构移除突出显示。突出显示能够被定制为针对特殊结构(例如，斑、腔壁、动脉瘤等)，并且能够与测量和/或其他已知分割任务结合而被执行。
图2图示了对感兴趣区域同时进行分割并突出显示的范例方法。
应意识到，本文描述的方法中的动作的顺序不是限制性的。这样，本文预见到其他顺序。此外，可以省略一个或多个动作和/或可以包括一个或多个额外的动作。
在202，激活分割突出显示和突出显示移除。这能够通过以下来实现：在启动分割计算机应用后加载的默认配置和/或用户定义的配置，和/或经由输入设备120和图形用户接口(GUI)的用户选择，例如，在GUI的菜单中选择视觉图形。
在204，启动分割。合适的分割可以包括基于用户识别的种子点、体素值等使用已知或其他分割方法的自动分割，由用户进行的人工分割等。
在206，分割出所述感兴趣区域的子部分。
在208，与动作206同时，对所分割的子部分的表面进行突出显示。出于示范性的目的，在这样的范例中，利用与所述子部分的其他视觉呈现的数据以及原始颜色(例如，灰度值)可区分且不同的颜色，来突出显示所述表面。下面结合图3论述对具体突出显示进行选择的范例。
在210，确定是否另一个子部分要被分割。这一决策能够基于以下：是否到达预定分割终点；用户选择已经不是所述子部分的一部分的另一个终点；用户在视觉呈现中沿感兴趣结构将分割工具移动到另一个位置；和/或其他。
随后的子部分并不必开始于先前的终点处。例如，如果子部分是沿诸如脉管的管状结构的长轴的，则下一个子部分能够：继续沿所述长轴；通过分叉从管状结构的侧面分支；从子部分的开始处在相反的方向中延伸；从不是所述分割的部分的点朝向所述子部分延伸等。
如果另一个子部分要被分割，则重复动作204-210。不同的子部分能够是连接的或独立的。
如果另一个子部分不要被分割，则在212，确定是否任意突出显示要被移除。这可以包括：简单地在已经突出显示的区域上移动；点击区域；使用几何边界工具来围绕并且识别所述区域等。
如果突出显示要被移除，则在214，从所述视觉呈现识别并且移除要被移除的突出显示，并且重复动作204-212。能够类似于突出显示地实现识别，但并不是对子部分进行突出显示，而是移除已存在的突出显示。
如果没有突出显示需要被移除，则重复204-212。
应意识到，视觉呈现可以包括在将突出显示的分割区域显示为实阴影体绘制的情况下，以玻璃模式绘制非分割区域。在一个变型中，能够以玻璃模式执行分割突出显示。应意识到，完成的分割能够被延伸和/或减小和/或以其他方式被调整。
上文内容能够被用于分割诸如脉管、结肠、气管、支气管的管状结构和/或其他管状结构和/或一个或多个非管状结构。在脉管被分割的地方，视觉地呈现为玻璃模式的成像数据可以仅包括骨或骨和其他结构。
图3图示了用于与动作208结合来突出显示分割的感兴趣区域的范例方法。
应意识到，文描述的方法中的动作的顺序不是限制性的。这样，本文预见到其他顺序。此外，可以省略一个或多个动作和/或可以包括一个或多个额外的动作。
在302，确定针对所分割的表面的每个体素的X射线衰减特性。
在304，针对每个体素，访问突出显示规则130，以获得对应于所述X射线衰减特性的颜色。
以范例的方式，在脉管的情况下，可以为脉管腔标示一种颜色，而为钙化体斑标示不同的可区分颜色。在另一个范例中，可以为不同的脉管壁厚度、衰减等标示不同的颜色。
在306，基于所获得的颜色创建颜色覆层。
在308，通过将所述覆层叠加在绘制上来突出显示表面。
图4图示了用于与动作214结合从所分割的感兴趣区域移除突出显示的范例方法。
应意识到，文描述的方法中的动作的顺序不是限制性的。这样，本文预见到其他顺序。此外，可以省略一个或多个动作和/或可以包括一个或多个额外的动作。
在402，识别所突出显示的分割的子区域。如本文所论述的，这能够与突出显示子部分以进行突出显示相类似地来实现。
在404，识别用于所突出显示的子部分的覆层。
在406，移除所述覆层或所述覆层的颜色。
可以通过编码在或嵌入在计算机可读存储介质上的计算机可读指令来实施上文内容，所述计算机可读指令当由(一个或多个)计算机处理器来执行时，令所述(一个或多个)处理器执行所描述的动作。额外地或备选地，所述计算机可读指令中的至少一个是由信号、载波或其他暂态介质所承载的。
在一个变型中，长度测量方式交互用于创建脉管分割目标，对此，起点被识别并且终点被识别，并且将分割和突出显示自动地从起点执行到终点。针对脉管追踪，所述分割能够是基于通过所述脉管的追踪路径的。这还能够用于减小分割的部分。
在另一个变型中，执行并且组合若干子分割。例如，第一子分割能够用于视觉地突出显示腔。第二子分割能够用于突出显示选择的位置处的脉管外壁。第三子分割能够用于突出显示选择的区中的钙化体。如果4D流动数据可用，第四子分割能够用于突出显示在脉管腔上(或中)的流动信息。同样，在这样的情况中，倒转操作能够用于擦除分割的部分。
在另一个变型中，突出显示能够被专用于特殊结构，例如，动脉瘤。对此，将突出显示的腔轮廓与突出显示的脉管壁轮廓相组合。在一个实例中，在视觉呈现中可见全部两个表面。任选地，分割能够用于初始化针对动脉瘤活动形状模型的网格，这可以获得更准确的分割并且还包括更多测量(或模拟)。
如上所述，分割器124能够是美国专利申请序列号12/602923和/或13/257682中论述的分割器，通常，本文描述的环形分割器沿脉管进行“追踪”并且确定脉管的横断面，并且然后例如基于诸如组织的取决于扫描类型(例如，CT、MR等)的成像特性的不同的组织属性，对腔(脉管的内部)、外壁、钙化体、壁厚、斑和/或其他信息进行分割。例如，针对CT，成像属性可以是X射线衰减特性(例如，CT亨氏值)和/或其他准则。如本文所描述的，突出显示器126对预定部分、用户选择的部分或全部分割信息进行突出显示。
在另一个变型中，如上文所述而创建的分割能够被转入到体测量。测量能够是更广泛的，例如，能够在不包括钙化体体积的同时测量斑块负荷。
已经参考优选实施例描述了本发明。其他人在阅读和理解了上述详细描述后，可以做出修改和变化。本发明旨在被解释为包括所有这些修改和变化，只要它们落入权利要求书或其等价要件的范围内。

Claims (15)

1.一种用于成像的方法，包括：
在成像数据的视觉呈现中对所述成像数据中的感兴趣区域进行分割(206)；并且
与所述分割同时，当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行视觉突出显示(208)，
其中，所述视觉突出显示包括当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行着色。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将所突出显示的部分绘制为实阴影体绘制。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述感兴趣区域是受扫描的对象的管状脉管。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，还包括：
以半透明绘制来绘制所述成像数据的非分割部分，所述半透明绘制尤其是玻璃视图绘制。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述非突出显示部分是骨。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，还包括：
延伸所分割的感兴趣区域，由此延伸所述视觉呈现中的所述突出显示。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，还包括：
从所述视觉呈现的先前突出显示区域移除突出显示。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，移除所述突出显示包括识别所突出显示的分割的片段，并且从所述片段移除所述突出显示。
9.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，还包括：
确定分割的子部分的成像特性，其中，所分割的子部分的至少两个体素具有不同成像特性；
识别针对所述不同成像特性中的每个的不同颜色；并且
利用对应的不同颜色来突出显示所述至少两个体素。
10.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述感兴趣区域是脉管，并且对所述感兴趣区域的所述分割包括：
沿所述脉管进行追踪；并且
确定所述脉管的横断面；并且
基于所述脉管的腔的成像特性来分割所述脉管的所述腔。
11.根据权利要求10所述的方法，所述视觉突出显示包括：
视觉突出显示所分割的腔。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括：
分别基于外壁、钙化体、壁厚、所述脉管的斑的成像特性来分割所述外壁、所述钙化体、所述壁厚、所述斑中的一个或多个。
13.根据权利要求12所述的方法，所述视觉突出显示包括：
视觉地突出显示所分割的外壁、所分割的钙化体、所分割的壁厚或所分割的斑中的一个或多个。
14.一种用于成像的装置，包括：
用于在成像数据的视觉呈现中对所述成像数据中的感兴趣区域进行分割(206)的单元；以及
用于与所述分割同时，当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行视觉突出显示(208)的单元，
其中，所述视觉突出显示包括当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行着色。
15.一种计算设备(110)，包括：
计算机可读存储介质(116)，其包括用于同时分割并突出显示视觉呈现的成像数据中的感兴趣区域(206)的计算机可执行指令(114)；
处理器(112)，其执行所述计算机可执行指令，其中，所述处理器当执行所述计算机可执行指令时：在成像数据的视觉呈现中对所述成像数据中的感兴趣区域进行分割；并且与所述分割同时，当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行视觉突出显示，其中，所述视觉突出显示包括当正在分割所述感兴趣区域时，对所述感兴趣区域进行着色。
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