CN106580251A - 磁共振波谱分析图像显示方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁共振波谱分析图像显示方法及装置，显示方法包括：获取磁共振图像数据，获取磁共振波谱分析的体素范围以及一个或多个待显示的代谢物；基于所述磁共振图像数据以及获取的所述代谢物，计算所述体素范围内体素对应所述代谢物的浓度；根据所述代谢物的浓度，在显示界面显示代谢物分布图。本发明的技术方案简化了磁共振波谱分析图像的显示，对磁共振波谱分析图像灵活显示，提升了用户交互体验，提高了用户的诊断效率。

Description

磁共振波谱分析图像显示方法及装置

技术领域

本发明涉及医学图像领域，特别涉及磁共振波谱分析图像的显示。

背景技术

磁共振波谱分析(MRS，Magnetic Resonance Spectroscopy)是利用磁共振现象和化学位移效应进行特定原子核以及化合物定量分析的方法，是近年来发展起来的一种非侵入性测定重要化合物(也可以称为代谢物)的技术。通过测定某种化合物或复合代谢物的浓度来检测某种组织的异常是用户普遍使用的诊断手段，除了依据某种化合物的浓度来对病人某一部位的异常进行检测外，通过对复合代谢物浓度的计算来进行诊断也具有很重要的应用价值。通过波谱分析后处理软件，用户可以查看在某一区域内某种代谢物或复合代谢物的浓度变化趋势。通过对比查看代谢物分布图和积分图，或者代谢物分布图和谱线图，用户可方便的进行诊断。

目前在波谱分析的后处理软件中，体素框、代谢物分布图、积分图、谱线图的交互方式具有交互复杂，流程不清晰，组合显示不灵活等缺点，影响用户的诊断体验，降低用户的诊断效率。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种磁共振波谱分析图像显示方法及装置，解决现有磁共振波谱分析图像显示交互复杂、不灵活，影响用户体验的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种磁共振波谱分析图像显示方法，包括：获取磁共振图像数据，获取磁共振波谱分析的体素范围以及一个或多个待显示的代谢物；基于所述磁共振图像数据以及获取的所述代谢物，计算所述体素范围内体素对应各所述代谢物的浓度；根据所述代谢物的浓度，在显示界面显示代谢物分布图；所述在显示界面显示时，每张所述代谢物分布图显示一种所述代谢物的浓度分布，所述各代谢物分布图在显示界面同时显示。

优选的，还包括获取体素框选择信息，根据所述体素框选择信息在各所述代谢物分布图上显示/隐藏体素框。

优选的，还包括获取积分图选择信息，根据所述积分图选择信息在各所述代谢物分布图上显示/隐藏积分图。

优选的，还包括获取谱线图选择信息，根据所述谱线图选择信息在各所述代谢物分布图上显示/隐藏谱线图。

优选的，还包括通过显示界面的同一工具栏处获取体素框选择信息、积分图选择信息或谱线图选择信息的至少两种。

优选的，还包括获取显示参数，基于所述显示参数对所述代谢物分布图的显示方式进行设置。

优选的，所述显示参数包括以下的任意一种：透明度、阈值范围、SNR设置或默认显示信息。

优选的，所述代谢物包括以下的任意一种：NAA、NAA 3、Cr、Cho、Cr2、Lac、Lip、Glxm1、Glx m2、Glx dd、NAA dd1、NAA dd2。

优选的，所述体素范围包括单体素或包括多体素。

为解决上述问题，本发明还提供了一种磁共振波谱分析图像显示装置，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行指令，所述指令包括：获取磁共振图像数据，获取磁共振波谱分析的体素范围以及至少两个待显示的代谢物；基于所述磁共振图像数据以及获取的所述代谢物，计算所述体素范围内体素对应各所述代谢物的浓度；根据所述代谢物的浓度，在显示界面显示代谢物分布图；所述在显示界面显示时，每张所述代谢物分布图显示一种所述代谢物的浓度分布，所述各代谢物分布图在显示界面同时显示。

与现有技术相比，本发明的技术方案提供了一种磁共振波谱分析图像显示方法及医学图像处理装置，简化了磁共振波谱分析图像的显示，对磁共振波谱分析图像灵活显示，提升了用户交互体验，提高了用户的诊断效率。

附图说明

图1是本发明一些实施例的计算机设备的结构示意图；

图2是本发明一些实施例的磁共振波谱分析图像显示方法流程图；

图3是本发明一些实施例的显示界面示意图；

图4是本发明一些实施例的代谢物选择面板示意图；

图5是本发明一些实施例的代谢物分布图显示区域示意图；

图6是本发明一些实施例的积分图显示区域示意图；

图7是本发明一些实施例的谱线图显示区域示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1是本发明一些实施例的计算机设备的结构示意图。计算机100可以被用于实现实施本发明一些实施例中披露的特定方法和装置。本实施例中的特定装置利用功能框图展示了一个包含显示模块的硬件平台。在一些实施例中，计算机100可以通过其硬件设备、软件程序、固件以及它们的组合来实现本发明一些实施例的具体实施。在一些实施例中，计算机100可以是一个通用目的的计算机，或一个有特定目的的计算机。

如图1所示，计算机100可以包括内部通信总线101，处理器(processor)102，只读存储器(ROM)103，随机存取存储器(RAM)104，通信端口105，输入/输出组件106，硬盘107，以及用户界面108。内部通信总线101可以实现计算机100组件间的数据通信。处理器102可以进行判断和发出提示。在一些实施例中，处理器102可以由一个或多个处理器组成。通信端口105可以实现计算机100与其他部件(图中未示出)例如：外接设备、图像采集设备、数据库、外部存储以及图像处理工作站等之间进行数据通信。在一些实施例中，计算机100可以通过通信端口105从网络发送和接受信息及数据。输入/输出组件106支持计算机100与其他部件之间的输入/输出数据流。用户界面108可以实现计算机100和用户之间的交互和信息交换。计算机100还可以包括不同形式的程序储存单元以及数据储存单元，例如硬盘107，只读存储器(ROM)103，随机存取存储器(RAM)104，能够存储计算机处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器102所执行的可能的程序指令。

图2是本发明一些实施例的磁共振波谱分析图像显示方法流程图，以下结合图3的显示界面示意图进行说明。显示界面300由用户界面108进行显示，用户可以根据输入/输出组件106对显示界面300内的文本框、控件、图像、文字等界面元素进行控制，例如进行数据的输入、点选/移动虚拟按键、拖动滑条、移动/旋转/缩放图像等操作。

图3是磁共振波谱分析应用的显示界面示意图，磁共振波谱分析应用可以是结合磁共振图像，对磁共振图像内的一个或多个体素进行波谱分析，用来判断该一个或多个体素的代谢物成分、代谢物分布等信息。显示界面300可以包括多个界面区域(界面区域310、界面区域320、界面区域330、界面区域340、界面区域350和界面区域360)。其中，界面区域310可以是磁共振图像序列列表区域，可以用来选择待进行分析的磁共振图像序列。界面区域320可以是控制面板区域，可以用来选择相应工具对图像进行标注或者相关信息的统计等。界面区域330可以是体素选择区域，用来在磁共振图像序列的某一张/多张磁共振图像中选择待分析的一个或多个体素。界面区域340可以是代谢物分布图显示区域，待选择完体素以及代谢物种类后，进行代谢物分布图的显示。界面区域350可以是谱线图显示区域，用来根据选择的体素以及待分析的代谢物种类后，对相应数据进行谱线图显示，谱线图可以是统计单个或多个体素对应各代谢物浓度变化的曲线图，每种代谢物浓度的变化可以用一条曲线进行表示。界面区域360可以是表格统计区域，用来根据选择的体素以及代谢物种类后，对相应数据进行表格化显示，这里提到的相应数据可以是波峰名称、位置、积分、比值、信噪比、半高全宽等信息。以上的显示界面300以及各界面区域(界面区域310-360)仅是示意性表示，在一些实施例中，显示界面、界面区域以及相应的界面布局可以有的其他形式。例如在有的实施例中，界面区域340也可以同时作为代谢物分布图显示区域、积分图显示区域和谱线图显示区域。

步骤S201，获取磁共振图像数据。磁共振图像数据可以是临时/永久性存储在ROM103、RAM 104、硬盘107或者外部存储设备中的数据。在一些实施例中，磁共振图像数据可以是经由磁共振成像设备采集得到的扫描数据重建后得到的磁共振图像数据。在一些实施例中，获取得到的磁共振图像数据可以在磁共振图像序列列表区域310处显示磁共振图像数据对应的列表。在一些实施例中，在磁共振图像序列列表区域310对具体的磁共振图像数据进行选择后，磁共振图像数据会被读取，磁共振图像在体素选择区域330进行显示，此时可以仅显示横断面图像，可以是同时显示横断面图形和冠状面图像，也可以是同时显示横断面图像、冠状面图像和矢状面图像。

对于在体素选择区域330显示的磁共振图像，可以由用户进行体素范围的选择，选择的体素范围可以是单体素，也可以是多体素。在一些实施例中，当选择的体素范围是多体素时，各体素之间可以是连续的(如图3中示出的，体素选择区域330内的体素a包含了连续的4个体素)，也可以是不连续的(如体素b或体素c，不与其他体素相连)。

获取得到体素范围后，进一步可以获取代谢物种类信息。如图4所示，用户可以在代谢物选择控件中选择待显示的代谢物种类信息，也可以进行一些显示参数的设置。代谢物种类可以是NAA、NAA 3、Cr、Cho、Cr2、Lac、Lip、Glx m1、Glx m2、Glx dd、NAA dd1、NAA dd2的至少一种或多种的组合。在一些实施方式中，可以仅选择一个代谢物种类信息，例如选择Cr。在一些实施方式中，可以同时选择两个代谢物种类信息，例如同时选择Cr、Cho。在一些实施例中，可以同时选择三个代谢物种类信息，例如同时选择Cr、Cho、NAA 3。在一些实施例中，可以同时选择四个代谢物种类信息，例如同时选择NAA、Cr、Cho、Cr2。在一些实施例中，还可以同时选择大于四个代谢物种类信息。

步骤S202，基于磁共振图像数据以及获取的代谢物种类信息，计算体素范围内体素对应各代谢物种类的浓度。在一些实施例中，可以对体素范围内各体素的磁共振数据进行频谱分析，找到对应被选择出的代谢物种类对应的频谱并计算得到相应浓度，本过程为本领域技术人员已知技术。例如对于体素a，如果需要分析的代谢物种类为Cr和Cho，体素a对应4个体素，可以根据每个体素对应的磁共振数据进行频谱分析分别计算得到对应代谢物Cr和Cho的数据，进一步计算得到对应每个体素的Cr和Cho的浓度。在一些实施例中，体素a其对应4个体素，也可以将4个体素的磁共振数据合并起来进行频谱分析，最后得到完整体素a对应各代谢物(例如Cr和Cho)的浓度，即仅计算得到一个数据。

步骤S203，根据各代谢物种类的浓度，在显示界面显示代谢物分布图。代谢物分布图用来表示对应各体素，一个或多个代谢物浓度的分布情况。代谢物分布图通常用伪彩图的形式进行表示，在显示界面中伪彩图覆盖在表示解剖性结构的磁共振图像上，或者是伪彩图覆盖在表示功能性结构的磁共振图像上。在一些实施例中，当同时显示代谢物分布图和磁共振功能性/解剖性结构图像时，可以调整两种图像的融合显示比例。在一些实施例中，计算代谢物分布图可以在代谢物分布图显示区域340处进行显示，并且在代谢物分布图显示区域340处显示的代谢物分布图的数目与选择的代谢物种类数目相同。在一些实施例中，参见图5，若在步骤S201获取了四个代谢物种类(例如同时选择了NAA、Cr、Cho、Cr2)，则在代谢物分布图显示区域340处同时显示四张代谢物分布图，其中每张代谢物分布图对应一个代谢物种类。在代谢物分布图显示区域340处，对于各代谢物分布图的布局可以是如图5所示的2*2的局部形式，也可以采用其他的布局形式，例如1*4或者4*1的布局形式。其中，代谢物分布图显示区域340显示了四张图像(图像500、图像510、图像520和图像530)，分别对应NAA、Cr、Cho、Cr2这四种代谢物种类，每张图像的底层图像为解剖性结构的磁共振图像，例如对于图像500，代谢物分布图501覆盖在底层图像上，对应其他三张图像也均显示对应的代谢物分布图。

在一些实施例中，代谢物分布图显示区域340的底部区域可以设有工具栏区域345,用来进行各类图像的显示/隐藏操作。在一些实施例中，工具栏区域345可以包括代谢物分布图选择按键3451、体素框选择按键3452、积分图选择按键3453和谱线图选择按键3454的一种或任意多种的组合。在一些实施例中，代谢物分布图选择按键3451可以用来选择显示/隐藏代谢物分布图显示区域340内的各代谢物分布图，在显示代谢物分布图的同时，可以同时显示代谢物分布图的范围框502。在一些实施例中，体素框选择按键3452可以用来选择显示/隐藏代谢物分布图显示区域340内的体素框505。

在一些实施例中，积分图选择按键3453可以用来选择显示/隐藏积分图，参见图6。在界面区域340可以显示积分图601，积分图601可以显示范围框602内，积分图601的底图可以是解剖性结构磁共振图像。每个体素对应显示出一个数值，该数值表示对应体素的积分数值。

在一些实施例中，谱线图选择按键3454可以用来选择显示/隐藏谱线图，参见图7。在界面区域340可以显示谱线图701，谱线图701可以显示范围框702内，谱线图701的底图可以是解剖性结构磁共振图像。每个体素对应显示出一个谱线，该谱线表示对应体素的频谱信息。

在一些实施例中，可以设置显示参数，显示参数可以是代谢物分布图(或积分图、谱线图)的透明度、阈值范围、信噪比(SNR)设置。可以根据设置的显示参数对代谢物分布图(或积分图、谱线图)的显示进行调整。例如透明度可以调整为0％、20％、50％、80％或者100％。阈值范围设置可以是将一定阈值强度范围内的数值进行显示，阈值范围外的数值不显示或者显示为一个最大值或者一个最小值。信噪比设置可以是选择将预设信噪比范围以外的体素对应的信息不进行显示，例如将信噪比低于1的体素对应的数值在代谢物分布图(或积分图、谱线图)中不进行显示。

在一些实施例中，本发明提供了一种磁共振波谱分析图像显示装置，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行指令，所述指令包括：获取磁共振图像数据，获取磁共振波谱分析的体素范围以及至少两个待显示的代谢物；基于所述磁共振图像数据以及获取的所述代谢物，计算所述体素范围内体素对应各所述代谢物的浓度；根据所述代谢物的浓度，在显示界面显示代谢物分布图；所述在显示界面显示时，每张所述代谢物分布图显示一种所述代谢物的浓度分布，所述各代谢物分布图在显示界面同时显示。

本发明的技术方案提供了一种磁共振波谱分析图像显示方法及医学图像处理装置，简化了磁共振波谱分析图像的显示，对磁共振波谱分析图像灵活显示，提升了用户交互体验，提高了用户的诊断效率。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，本领域技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“子模块”、“引擎”、“单元”、“子单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。

计算机可读信号介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读信号介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读信号介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、射频信号、或类似介质、或任何上述介质的组合。

本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写，包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP，动态编程语言如Python、Ruby和Groovy，或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网(LAN)或广域网(WAN)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。

Claims (10)

1.一种磁共振波谱分析图像显示方法，其特征在于，包括：

获取磁共振图像数据，获取磁共振波谱分析的体素范围以及一个或多个待显示的代谢物；

基于所述磁共振图像数据以及获取的所述代谢物，计算所述体素范围内体素对应的所述代谢物的浓度；

根据所述代谢物的浓度，在显示界面显示代谢物分布图；所述在显示界面显示时，每张所述代谢物分布图显示一种所述代谢物的浓度分布，所述各代谢物分布图在显示界面同时显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括获取体素框选择信息，根据所述体素框选择信息在各所述代谢物分布图上显示/隐藏体素框。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括获取积分图选择信息，根据所述积分图选择信息在各所述代谢物分布图上显示/隐藏积分图。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括获取谱线图选择信息，根据所述谱线图选择信息在各所述代谢物分布图上显示/隐藏谱线图。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括通过显示界面的同一工具栏处获取体素框选择信息、积分图选择信息或谱线图选择信息的至少两种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括获取显示参数，基于所述显示参数对所述代谢物分布图的显示方式进行设置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述显示参数包括以下的任意一种：透明度、阈值范围、SNR设置或默认显示信息。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述代谢物包括以下的任意一种：NAA、NAA3、Cr、Cho、Cr2、Lac、Lip、Glx m1、Glx m2、Glx dd、NAA dd1、NAA dd2。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述体素范围包括单体素或包括多体素。

10.一种磁共振波谱分析图像显示装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储可由处理器执行的指令；

处理器，用于执行指令，所述指令包括：

获取磁共振图像数据，获取磁共振波谱分析的体素范围以及至少两个待显示的代谢物；

基于所述磁共振图像数据以及获取的所述代谢物，计算所述体素范围内体素对应各所述代谢物的浓度；

根据所述代谢物的浓度，在显示界面显示代谢物分布图；所述在显示界面显示时，每张所述代谢物分布图显示一种所述代谢物的浓度分布，所述各代谢物分布图在显示界面同时显示。