CN111183451A - 医学图像的显示 - Google Patents

Abstract

提出了用于显示医学图像的概念。一种这样的概念通过将医学图像的图像数据映射到解剖图集中的位置并且通过确定用于对医学图像的图像数据进行变换以用于显示的传递函数来生成变换数据。然后将传递函数与解剖图集中的位置相关联。然后可以通过识别与解剖图集中选定位置相关联的传递函数来显示医学图像。识别出的传递函数被应用于医学图像的图像数据，所述医学图像的图像数据被映射到所述解剖图集中的所选位置，以获得经变换的图像数据。然后基于经变换的图像数据显示医学图像的变换版本。

Description

医学图像的显示

技术领域

本发明涉及医学图像，并且更具体而言涉及显示医学图像。

背景技术

越来越多的医学图像采集技术不可避免地导致越来越多的可视化方法和需要满足的需求。但是，查看和解读医学图像的重要考虑因素包括跨各种医学图像的可重复性和一致性。这样的考虑可能是复杂的和/或难以解决的，例如在己经使用不同的技术、设备和/或数据捕获参数获得各种医学图像时。

例如，为了在计算机断层摄影(CT)图像中查看和评估肺部疾病，可以使用特定查看或可视化参数来显示图像数据，这些参数将CT图像数据的亨氏单位(HU)值转换为用于显示设备的灰度值。但是，查看和评估骨骼组织可能使用其他查看或可视化参数，这些参数以不同的方式变换图像数据。

由于这些查看或可视化参数是不相交的，因此通常将它们组合在一起并使用单个/全局(但稍微复杂一些)传递函数来表示它们。例如，这种传递函数可能取决于临床情况和/或潜在的物理测量结果(例如标量HU值、多维MRI数据(T1、T2、水-脂肪分离的图像)或对齐的PET/CT或MRI/CT数据)。通过使用这样的传递函数显示医学图像，观看者(例如，医学专家、临床医师或技术人员)可以将所显示的医学图像数据图像与正常和异常/恶性解剖结构的医学知识相关联。

然而，对医学图像的解读可能仍然存在问题，特别是因为难以标准化已经使用不同技术、设备和/或数据捕获参数获得的多幅医学图像之间的传递函数。而且，多个解剖结构可以在人体或动物身体的一部分的单幅医学图像(例如X射线)中交叠。

此外，即使对于广泛使用标准传递函数的CT图像，选择特定的具体传递函数也可能导致特定异常不可见，从而阻止了发现可能的附带发现(例如，肝肿瘤可能在使用专用的肺组织查看或可视化参数时不可见)。

发明内容

本发明的一些实施例旨在至少部分地满足前述需求之一。为此，本发明的一些实施例提供了如独立权利要求中所定义的方法、计算机程序产品和系统。从属权利要求提供了有利的实施例。本发明的一些实施例提供了用于生成用于显示医学图像的变换数据的方法和相应的系统。所述方法包括：将与人体或动物身体的一部分有关的第一医学图像的图像数据映射到解剖图集中的第一位置，所述解剖图集表示人体或动物身体的解剖特征的相对位置；获得用于对所述第一医学图像的图像数据进行变换以进行显示的第一传递函数；并且将所述传递函数与所述解剖图集中的所述第一位置相关联。

提出的实施例基于以下概念：将医学图像映射到图集参考空间(例如，表示人体或动物身体的解剖特征的相对位置的解剖图集)，并将传递函数与图集参考空间中的位置相关联。以这种方式，图集参考空间可以补充有用于转换图像数据以供显示的信息，所述信息取决于图集参考空间内的位置。例如，关于与特定解剖特征有关的图像数据的最佳观看或可视化参数的现有知识可以与图集参考空间中与解剖特征相对应的位置相关联。然后可以检索关于最佳观看或(一个或多个)可视化参数的信息，并将其用于映射到地图集参考空间中该位置的医学图像数据。

通过将传递函数与参考空间中的位置相关联，可以将实施例视为提供具有与之相关联的空间变化的传递函数的参考空间(其中，空间变化传递函数可以是单个全局传递函数，其表示与参考空间中各种位置相关联的各种传递函数)。以此方式，空间变化的传递函数可以表示关于用于观看或可视化各种医学图像的优选或最佳图像数据转换的组合知识。

因此，提出的实施例可以使得能够基于解剖图集中的位置来自动选择传递函数。例如，基于所选择的医学图像和所选择的医学图像在解剖图集中所映射的位置，可以识别与解剖图集中的位置相关联的传递函数。然后，可以使用识别出的传递函数来转换医学图像的图像数据，以便根据特定的查看或可视化参数(由传递函数定义)显示图像数据。对解剖图集中不同的位置的选择(例如，选择与第二个不同的解剖特征有关的医学数据)可以选择不同的传递函数，所述不同传递函数然后可以被用于转换相同(或不同)的医学图像的图像数据，使得图像数据是根据不同的查看或可视化参数显示的(例如，其对于研究第二解剖特征可能是优选的或最佳的)。

因此，根据所提出的概念，通过参考与有关传递函数的补充信息相关联的解剖图集，实施例可以使得出于可视化或显示的目的而自动选择用于变换医学图像数据的传递函数。

因此，实施例可以使得能够提供补充或增强的解剖图集，医学图像被映射到该图集上并且具有与解剖图集中的各个位置相关联的传递函数。以此方式，可以将关于医学图像的观看或可视化参数的信息与参考空间(例如，解剖图集)组合。基于参考空间中的位置，可以自动选择查看或可视化参数。因此，实施例可以用于根据优选的或最佳的可视化参数向用户显示医学图像，而无需详细和/或复杂的用户交互。

除了提议生成或创建补充或增加的解剖图集之外，实施例还可以提议使用这样的图集，以便根据由图集指定的优选或最佳可视化参数来显示医学图像。因此，本文提出的概念的第一方面可以涉及信息的生成，以补充常规解剖图集(例如，提供补充或增强的解剖图集)。然而，本文提出的概念的第二方面可以涉及所获得的补充/增强解剖图集(例如，先前由第三方生成或由独立来源/供应商实体提供)的使用，以根据由所述图集指定的可视化参数对医学图像进行显示或可视化。

使用优选的或最佳的可视化参数的医学图像数据的图形描绘可以使用户能够更容易地调查或评估医学图像。因此，提出的概念可以通过使得能够以考虑分析偏好或要求的方式提供(例如，显示或图形表示)这样的图像来增加医学图像的临床价值。这可以支持评估，使得可以更好地集中于诊断，和/或支持临床计划。因此，可以通过提出的概念来提供改进的临床决策支持(CDS)。而且，提出的实施例可以支持关于所捕获的临床数据(例如医学图像)的图形表示而视觉导航通过临床信息。

一些实施例可以还包括：将与人体或动物身体的一部分有关的第二医学图像的图像数据映射到解剖图集中的第二位置；获得用于对所述第二医学图像的图像数据进行转换以进行显示的第二传递函数；并且将所述第二传递函数与所述解剖图集中的所述第二位置相关联。这样的实施例可以满足被映射到单个参考图集的多个医学图像。用于对每个医学图像进行变换的图像数据的传递函数可以与医学图像被映射到的参考图集中的位置相关联。共享或公共的参考图集因此可以被补充有多个医学图像和相关联的传递函数，以便提供增强的或扩充的参考图集，其有助于自动选择适当的传递函数(例如，基于参考图集中的所选位置)。

此外，一些实施例可以还包括以下步骤：基于第一传递函数和第二传递函数来确定用于变换第一医学图像和第二医学图像的图像数据的全局传递函数；并且将所述全局传递函数与所述解剖图集相关联。以此方式，可以提供增强的或扩充的参考图集，其以单一的、位置相关的(例如，空间变化的)传递函数来补充(或关联)。该单一的全局传递函数可以提供可以针对解剖图集进行参考的工具，以便确定应当如何转换医学图像数据以用于显示目的。

第一医学图像的映射图像数据可以包括：识别第一医学图像中的第一解剖特征；并且基于识别出的第一解剖特征以及其在所述第一医学图像中的位置，确定用于将所述第一医学图像的所述图像数据映射到所述解剖图集的映射函数。另外，一些实施例可以还包括：识别所述第一医学图像中的第二解剖特征。确定用于将所述第一医学图像的所述图像数据映射到所述解剖图集的映射函数的步骤然后可以还基于识别出的第二解剖特征以及其在所述第一医学图像中的位置。因此，将医学图像映射到解剖图集的过程可以基于医学图像中存在的识别的解剖特征。这可以便于映射的自动执行/完成(例如，不需要关于要提供的医学图像的内容的额外信息)。因此，所提出的实施例可以减少用户的输入和/或参与。

而且，确定映射函数可以包括基于所述第一解剖特征和所述第二解剖特征的相对位置进行内插。这样的方法可以使得能够仅基于识别出的有限数量的解剖特征(例如，解剖学标志)来确定空间填充映射。因此，可以使用减少的或最小的计算/资源将医学图像中所有位置的图像数据映射到解剖轴。

在一个实施例中，第一传递函数可以适于修改图像数据的可视化参数。例如，可视化参数可以包括以下中的至少一项：颜色值；查看位置或角度；HU值；对比值；透明度值；亮度值；以及饱和度值传递函数可以便于对一个或多个观看参数的选择。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于显示医学图像的方法。所述方法包括：采集变换数据，所述变换数据包括：表示人体或动物身体解剖特征的相对位置的解剖图集；以及与解剖图集中的各种位置相关联的多个传递函数；识别与所述解剖图集中选定位置相关联的传递函数；将识别出的传递函数应用于医学图像的图像数据，所述医学图像的图像数据被映射到所述解剖图集中的所述选定位置，以获得经变换的图像数据；并且基于所述经变换的图像数据来显示所述医学图像的经变换的版本。

实施例可以使得能够使用由变换数据定义的最佳可视化参数来显示医学图像，从而帮助确保相关细节被显示或易于识别。例如，这可以使用户能够快速且容易地以提高的准确性评估医学图像。在一些实施例中，可以根据提出的实施例通过生成变换数据来获得变换数据。然而，在其他实施例中，变换数据可以从第三方、独立实体、用户输入或其他供应商获得(而不是例如在内部生成)。

针对从不同来源和/或使用不同方法获得的多个医学图像中的每个的关于最佳可视化参数的预定信息可以被编码或与解剖图集内的位置相关联。这样的最佳可视化参数然后可以被自动识别(例如，根据解剖图集中的选定位置)，以使得能够优化显示和评估医学图像。

在一个实施例中，识别传递函数的步骤可以进一步基于以下中的至少一项：对医学图像源的指示；对感兴趣的医学图像的指示；以及对用户偏好的指示。例如，可以采用关于医学图像和/或可视化偏好的更多信息，以便选择适当的传递函数。例如，这可以满足将多个医学图像映射到解剖图集中相同位置的情况。

实施例可以使得医学图像能够以如下的方式显示，使得用户可以快速且容易地从医学图像推断临床信息，而不需要用户花费时间和精力来调整可视化参数。这可以使查看者能够容易地识别和评估医学图像中的特征，同时减少用户输入或配置知识的量。

提出的实施例可以还包括生成指令，所述指令用于使用处理器设备在显示设备上显示经变换的医学图像数据。生成用于显示经变换的图像数据的指令可以意味着生成用于由显示设备使用的控制信号。这样的指令可以采用简单图像的形式，例如位图JPEG或其他格式。但是，这样的指令也可能更复杂，从而允许在常规显示设备(例如CRT、LCD、OLED、电子墨水等)上实时构建经经变换的图像数据或医学图像的一部分。

根据另一方面，可以提供一种可以从通信网络下载和/或存储在计算机可读介质和/或微处理器可执行介质上的计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品包括计算机程序代码指令，所述计算机程序代码指令在由至少一个处理器执行时实现根据所提出的实施例的方法。

根据另一个方面，可以提供一种用于生成用于显示医学图像的变换数据的系统。根据所提出的实施例，所述系统可以包括至少一个处理器和计算机程序产品。

所述系统可以还包括用于显示医学图像的经变换的图像数据的显示设备。

在一个实施例中，所述系统可以包括：服务器设备，其具有至少一个处理器；以及客户端设备，其包括所述显示设备。所述服务器设备可以被配置为生成用于在所述显示设备上显示经变换的医学图像数据的指令，并且被配置为将所生成的用于显示经变换的图像数据的指令发送至所述客户端设备，并且所述客户端设备可以被配置为接收所生成的用于显示经变换的图像数据的指令，并且使用指令来显示医学图像的经变换的图像数据。

在另一个实施例中，所述系统可以包括客户端设备，所述客户端设备包括数据处理器设备和显示设备。这可以是独立设备，其接收医学图像数据，存储医学图像数据和/或甚至还被配置为访问医学图像数据(如果处理器针对其进行配置的话)。换句话说，用户(例如，医学专业人员、技术人员、研究人员等)可以具有适当布置的客户端设备(例如，膝上型计算机、平板电脑、移动电话、PDA等)，根据一个实施例所述客户端设备提供经转换的医学图像数据，并因此使得用户能够利用优化的可视化参数查看医学图像，以用于中间评估或分析的目的。

独立权利要求定义了针对方法、系统和设备权利要求的类似特征。因此，上文和下文的方法实施例所解释的优点也可以适用于相应的系统和装置。

所述系统可以包括：服务器设备，其包括至少一个处理器，其中，所述服务器设备可以被配置为将所生成的用于显示医学图像的经变换的图像数据的指令传输到客户端设备或通信网络。在这样的配置中，显示指令由服务器提供。因此，用户可以与服务器链接以使用经变换的图像数据。

处理器可以位于远离显示设备的位置，并且因此可以经由通信链路将控制信号传送到显示设备。这样的通信链路可以是例如互联网和/或无线通信链路。可以采用其他合适的短程或远程通信链路和/协议。以此方式，根据一个实施例，用户(例如，医学研究者、数据分析员、工程师等)可以具有适当布置的显示设备，所述显示设备可以接收和显示医学图像的经变换的图像数据。因此，实施例可以使用户能够使用诸如膝上型计算机，平板计算机，移动电话，PDA等的便携式显示设备来远程查看医学图像的经变换的图像数据。

所述系统可以还包括：服务器设备，其包括至少一个处理器；以及客户端设备，其包括显示设备。因此，可以使用专用数据处理装置来生成用于显示医学图像的变换数据，从而降低处理要求或系统的其他部件或设备的能力。

因此，将理解，处理能力因此可以根据预定的约束和/或处理资源的可用性以不同的方式分布在整个系统中。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于生成用于显示医学图像的变换数据的设备。所述装置包括：图像映射模块，其适于将与人体或动物身体的一部分有关的第一医学图像的图像数据映射到解剖图集中的第一位置，所述解剖图集表示人体或动物身体的解剖特征的相对位置；以及数据处理模块，其适于获得用于对所述第一医学图像的所述图像数据进行变换以供显示的第一传递函数，并且适于将所述传递函数与所述解剖图集中的所述第一位置相关联。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于显示医学图像的设备，所述设备包括：输入接口，其适于获得变换数据，所述变换数据包括：表示人体或动物身体解剖特征的相对位置的解剖图集；以及与所述解剖图集中的各种位置相关联的多个传递函数；选择模块，其适于识别与所述解剖图集中的所述选定位置相关联的传递函数；数据转换模块，其适于将识别出的传递函数应用于医学图像的图像数据，所述医学图像的图像数据被映射到所述解剖图集中的所述选定位置，以获得经变换的图像数据；以及显示设备，其适于基于经变换的图像数据来显示所述医学图像的经变换的版本。

参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐述。

附图说明

现在将参考以下示意图详细描述本发明的一些实施例：

图1是根据一个实施例的用于显示医学图像的设备的示意性框图；

图2示出了根据一个实施例的增强的解剖图集；

图3是根据实施例的用于显示医学图像的分布式系统的图；

图4示出了根据一个实施例的方法的流程图；并且

图5是可以在其中实现本发明的实施例的一个或多个部分的计算机(例如服务器设备和/或客户端设备)的框图。

具体实施方式

提出的实施例涉及使用最佳或优选的可视化参数/设置来生成用于显示医学图像的变换数据。医学图像可以被映射到解剖图集(例如，人体或动物身体的解剖特征的相对位置的表示)，并且传递函数(用于根据最佳或优选的可视化参数转换图像数据以进行显示)可以与解剖图集中的位置相关联。以此方式，解剖图集可以被补充有用于转换医学图像数据以供显示的信息，其中，信息取决于图集参考空间内的位置。

因此，本发明的一些实施例可以与使用不同方法和/或数据捕获设置获得的医学图像结合使用。实施例可以使得能够基于解剖图集中的所选位置来自动选择传递函数(用于变换医学图像数据以供显示)。然后，可以使用自动选择的传递函数来变换医学图像的图像数据，以便可以根据特定的查看或可视化参数来显示图像数据。因此，根据所提出的概念，通过参考与有关传递函数的补充信息相关联的解剖图集，一些实施例可以实现医学图像数据的自动变换，以向观看者进行最佳显示。

因此，实施例可以提供一种形成增强的解剖图集的方法，从而使得能够自动提供经变换的医学图像数据以使用优化的可视化参数进行显示。因此，所提出的实施例可以提供用于优化显示的医学图像数据的自动和动态转换。

特别地，本发明的实施例旨在使用户能够简单地选择映射到参考图集中的位置的医学图像，从而可以以最佳方式(例如，使用优选的或优化的可视化参数)显示所选择的医学图像。这可以使得用户能够快速且容易地查看多个医学图像，并且使用最佳显示设置来显示图像。

结果，提出的实施例可能在任何医学图像显示系统中都是有益的，尤其是在其中可能需要将使用不同源或方法获得的多个医学图像显示给用户的情况下。提出的示例使得医学领域的研究人员能够使用该图像来可视化分析使用不同设备获得的对象的医学图像，以促进医学诊断。因此，实施例对于利用针对单个对象的多个医学图像的系统特别有益，特别是为了经由可视化进行临床分析的目的。

以下描述提供了针对描述本发明的一些实施例的元件和功能以及如何实现实施例的元件的上下文。

在说明书中，使用以下术语和定义。

解剖图集是表示人体或动物身体的解剖特征的相对位置的参考空间。它可以提供人体或动物身体的图形表示，其中，解剖特征的位置、大小和形状被识别并描绘为图形图标和/或视觉指示器(例如，非常类似于人体或动物身体的简化图或示意图)。

显示设备是可以由显示控制设备控制的电子显示设备。显示控制设备可以是处理器设备的一部分或与处理器设备一起操作。

生成用于显示医学图像数据的指令可以包括(或简单到)构造医学图像数据的图像(位图，JPEG，Tiff等)，以使用本领域已知的常规方法在显示设备上显示。替代地，这种指令的生成可以包括用于医学图像视图的实时构建的更多专用指令。指令可以是显示控制信号的形式。

本发明的一些实施例至少部分地基于以下认识：医学图像和用于变换医学图像的图像数据以用于显示的传递函数可以与解剖图集中的位置相关联。对解剖图集中位置的选择然后可以被用来识别与位置相关联的传递函数应当被用于映射到相同位置的医学图像。

特别地，医学图像在(虚拟)参考空间(例如，解剖图集)中的相对放置可以与与(虚拟)参考空间中的相同位置相关联的传递函数组合。换句话说，可以根据参考空间(例如解剖图集)中的位置来进行用于显示的图像数据的变换。对在参考空间中的位置的选择然后可以被用来定义医学图像数据应该如何被变换以便以最佳方式(例如，根据预定的可视化或显示参数)进行显示。

例如，可以从以下组中选择传递函数适于修改的医学图像数据的可视化参数：颜色值；查看位置或角度；HU值；对比值；透明度值；亮度值；以及饱和度值

在参考空间中的位置内相关联的传递函数可以是预定义的或可以是用户定义的。为了后者的目的，本发明的一些实施例可以采用以下步骤：使用户能够使用用户输入设备来提供传递函数定义输入。用户输入设备可以是以下中的一项或多项：键盘、鼠标或其他屏幕指示器设备、触敏显示屏、语音识别设备或本领域已知的任何其他方式。

参考图1，示出了根据一个实施例的用于显示医学图像10的装置100的示意性框图。在这方面，应注意，所描述的实施例包括根据提出的实施例的用于生成变换数据的装置110(其中，这样的用于生成变换数据的装置110由虚线框表示)。

用于生成变换数据的装置110包括图像映射模块120，所述图像映射模块120适于将与人体或动物身体的一部分有关的第一医学图像10的图像数据映射到解剖图集中的第一位置。在该示例中，图像映射模块适于通过识别第一医学图像10中的第一解剖特征来映射第一医学图像10的图像数据。基于所识别的第一解剖特征及其在第一医学图像10中的位置，图像映射模块120确定用于将第一医学图像10的图像数据映射到解剖图集的映射函数。

尽管图1中的描绘的图像映射模块120适于基于对第一医学图像10中的单个解剖特征的识别来确定映射功能，但是在其他实施例中，图像映射模块120可以使用在第一医学图像10存在的其他解剖特征来确定映射函数。例如，另一实施例的图像映射模块120可以适于识别第一医学图像10中的第二解剖特征。基于所识别的第二解剖特征及其在第一医学图像10中的位置，图像映射模块然后可以确定用于将第一医学图像10的图像数据映射到解剖图集的映射函数。而且，这样的实施例的图像映射模块120可以基于识别出的第一和第二解剖特征的相对位置来采用插值，从而确定用于将图像数据的所有项(例如，像素，片段，部分等)映射到解剖图同时减少所需的处理/计算资源量的映射函数。

在图1的示例中，图像映射模块120适于将所确定的映射函数存储在映射数据库125中。

用于生成变换数据的装置110还包括数据处理模块130，所述数据处理模块130适于确定用于变换第一医学图像10的图像数据的第一传递函数，并将该传递函数与解剖图集中的第一位置相关联。由数据处理模块130确定的第一传递函数适于根据预定的偏好或用于第一医学图像10的可视化的优化设置来修改图像数据的可视化参数。为此，数据处理模块130适于接收输入信号50，所述输入信号50包括与第一内侧图像10的优选或最佳可视化有关的信息。输入信号50可以例如是用户提供的输入和/或从适于确定优选或最佳可视化信息的系统/设备提供的信号。因此，输入信号50可以基于与先前显示或可视化的医学图像数据有关的历史信息。

特别地，第一传递函数适于修改可视化参数，所述可视化参数包括以下至少一项：颜色值；查看位置或角度；HU值；对比值；透明度值；亮度值；以及饱和度值以此方式，第一传递函数适于将医学图像数据变换为经变换的数据，以利用优选的或最佳的可视化特征进行显示。

在图1的示例中，数据处理模块130适于将确定的第一传递函数存储在传递数据库135中。

尽管以上已经相对于第一医学图像10描述了图1的实施例，但是应当理解，用于生成变换数据的装置110的特征可以适于利用多幅医学图像执行其各自的功能。

因此，仅作为示例，应注意，图像映射模块120可以将与人体或动物身体的一部分有关的第二医学图像20的图像数据映射到解剖图集中的第二位置。然后，数据处理模块130可以确定用于转换第二医学图像的图像数据以进行显示的第二传递函数；并且还可以将第二传递函数与解剖图集中的第二位置相关联。在这样的示例中，数据处理模块130还适于基于第一传递函数和第二传递函数来确定用于变换第一10医学图像和第二20医学图像的图像数据的全局传递函数，并且适于然后将该全局传递函数与解剖图集相关联。

根据对用于生成变换数据的装置110的以上描述，将理解，用于显示医学图像的装置100可以被认为包括用于生成可以用于对解剖图集进行扩充或补充的变换数据(例如，映射函数和传递函数)的模块110。扩充/补充的解剖图集可用于识别传递函数，所述传递函数用于根据优选或优化的可视化设置来变换医学图像数据以供显示。对传递函数的识别基于扩充/补充解剖图集的选定位置。

特别地，如图1所示的用于显示医学图像的示例性装置100包括选择模块140，其适于识别与解剖图集中的所选位置相关联的传递函数(来自传递数据库125)。在此，选择模块140适于进一步基于包括与以下中的至少一项有关的信息的接收到的输入信号60来识别传递函数：对医学图像源的指示；对感兴趣的医学图像的指示；以及对用户偏好的指示。以此方式，选择模块140可以接收和使用关于医学图像和/或可视化偏好的更多信息，以便选择适当的传递函数。通过输入信号60提供的附加信息的这种使用可以使选择模块140能够满足例如多个医学图像被映射到解剖图集中的相同位置的情况。

如图1所示的用于显示医学图像的装置100还包括数据转换模块150，所述数据转换模块150适用于将所识别的传递函数应用于医学图像的图像数据，所述医学图像的图像数据被映射到解剖图集中的所选位置以便获得经转换的图像。为此，数据变换可以从装置110获得关于医学图像的信息，以用于生成变换数据(例如，从图像映射模块120和/或从映射数据库125(经由选择模块))。

用于显示医学图像的装置100还包括显示设备160，所述显示设备160适于基于经变换的图像数据来显示医学图像的经变换的版本。

根据图1中的上述示例，可以理解，提出了一种将可视化信息(如传递函数)与图集坐标系中的位置相关联的概念。基于图集坐标系中的位置，可以识别用于变换映射到相同位置的医学图像的图像数据的传递函数，然后将其用于更改针对医学图像的可视化参数。这使得能够在显示医学图像的过程中自动组合医学图像信息和可视化知识。

如图2所示，可以提供单个(例如，主)解剖图集200。图2的解剖图集200包括人体及其解剖特征的相对位置的表示。

多个医学图像210被映射到解剖图集200中的各个位置。特别地，每幅图像被映射到解剖图集的区域，所述区域包括与该图像有关的一个或多个解剖特征。

在图2所示的示例中，第一组医学图像210A被映射到解剖图集200中左肩的位置。这是因为第一组图像包括对象左肩的CT扫描、X射线和MRI图像。此外，第二组医学图像210B被映射到解剖图集200中心脏的位置，因为第二组图像210B包括对象的心脏的第一MRI图像和第二MRI图像。第三组医学图像210C被映射到解剖图集200中的胃的位置，因为第三组图像210C包括对象的胃区域的第一至第三X射线图像。第四医学图像210D被映射到解剖图集200中的右手腕的位置，因为第四图像201D包括对象的右手腕的X射线图像。最后，第五组医学图像210E被映射到解剖图集200中左脚踝的位置，因为第五组图像210E包括对象的左脚踝的第一至第三X射线图像。

因此，将认识到，提出的实施例的一方面可以包括将医学图像映射到参考解剖图集200。为此目的，实施例的部件可以包括算法，所述算法检测医学图像内的解剖位置(例如，标志)，并且然后将医学图像与解剖图集中的位置配准。这样做，可以定义从医学图像到解剖图集的空间填充映射，并且该映射可以用于将医学图像的所有位置(例如，体素或像素)映射到解剖图集的各个位置。该映射可以是刚性、仿射或非线性映射。替代地，实施例可以识别医学图像中的特定解剖结构，并且内插从图像域到解剖图集的空间填充图。

所提出的实施例的另一方面可以导出给定模态的解剖学相关的传递函数。例如，从医学图像到参考解剖图集的映射，每个图像位置x不仅具有图像值I(x)(例如CT图像中的HU值)，而且还具有图集空间Rd中的位置a(x)(例如d＝2或3，具体取决于参考空间的维度)。可以定义用于基于优选或最佳可视化设置将图像值转换为显示值的传递函数T(例如，作为多维映射：T：(I(x)，a(x))→颜色(例如，红色，绿色，蓝色和透明度)。

例如，可以通过从不同的手动调整的可视化学习可视化设置/参数并将它们取平均来得出这样的与解剖学相关的传递函数。此外，可以在图集空间中轻松编码局部透明度参数，并将其用于3D体积绘制。定义用于变换医学图像数据以供显示的传递函数的另一种方法可以是确定查看几何形状和/或相机参数。

然后，每个传递函数可以与相应的医学图像已经映射到的解剖图集中的位置相关联。例如，在图2所示的实施例中，用于变换第一组医学图像210A的一个或多个传递函数220A与解剖图集200的左肩区域相关联。类似地：用于变换第二组医学图像210B的第二传递函数220B与解剖图集200的心脏区域相关联；用于变换第三组医学图像210C的第三组传递函数220C与解剖图集200的胃区域相关联；用于变换第四医学图像210D的第四传递函数220D与解剖图集200的右腕相关联；用于变换第五组医学图像210E的第五传递函数220E与解剖图集200的左踝区域相关联。

因此，将认识到，诸如图2中所描绘的所提出的实施例可以适于在单个解剖图集中存储用于显示医学图像数据的变换数据，其中，变换数据与解剖图集中的位置相关联。然后可以基于解剖图集中的所选/选定位置，自动识别和采用用于以优化的可视化参数来显示医学图像的适当变换数据(例如单个传递函数)。换句话说，提出的实施例有助于根据解剖图集中的位置自动选择查看参数/设置。

因此，通过在解剖学参考空间中定义视图/可视化以及传递函数的组合，可以在医学图像查看工作站中采用实施例。

现在参考图3，示出了根据一个实施例的用于显示医学图像的分布式系统的图。

用户输入设备310被布置为从用户接收用户输入。在该示例中，输入设备310是具有适于从用户接收输入命令/信号的触敏用户接口的移动计算设备(例如平板计算机)。根据所提出的概念的实施例，移动计算设备310还包括适于显示经变换的医学图像数据的显示屏，其中，用户输入(例如，通过触敏用户接口提供)可以控制显示的医学图像。

基于接收到的用户输入，用户输入设备310适于显示所选择的医学图像的经变换的图像数据。为此，用户输入设备310包括用于处理、解密和/或解释所接收的用户输入信号以便确定要应用于医学图像的数据的传递函数的软件应用，使得医学图像以优选或最佳的方式被显示/可视化。因此，用户输入设备310包括处理装置，所述处理装置适于根据用户输入来确定解剖图集中的选定位置，所述选定位置根据所提出的概念而增加了变换数据。

输入设备310适于输出表示用于解剖图集的用户输入命令/动作的信号和/或与用户选择或偏好有关的信息(例如，医学图像源的指示，感兴趣医学图像的指示，和/或用户偏好指示)。

输入设备310经由互联网320(例如，使用有线或无线连接)将输出信号传送到定位于远程的数据处理系统330(例如，服务器)。

数据处理系统330适于基于输入识别算法从输入设备310接收一个或多个输出信号，并根据传递识别算法来处理(一个或多个)接收到的信号，以便基于提供给输入设备310的用户的解剖图集中的选定位置来推断/确定要采用的传递函数。

此外，数据处理系统330还适于将表示识别出的传递函数的信息传达回输入设备310。基于从数据处理系统330接收的此类信息，输入设备310适于将识别出的传递函数应用于医学图像的图像数据，所述医学图像的图像数据被映射到解剖图集中的所选位置。然后，输入设备310基于经变换的图像数据来显示医学图像的经变换的版本。以此方式，向输入设备310的用户呈现医学图像，所述医学图像显示有优选的或最佳的可视化参数。

输入设备310适于响应于对显示的(变换的)医学图像数据的用户评估而输出表示用户输入命令/动作的其他信号。输入设备310适于随后经由互联网320(或另一通信网络)将另外的信号传送到数据处理系统330。

数据处理系统330适于从输入设备310接收其他信号并处理接收到的其他信号，以便推断/确定经更新的变换数据(例如，如果用户未指示接受先前显示的图像的话)。

因此，数据处理系统330提供可以从输入设备310接收信息并运行一种或多种算法以自动选择用于变换医学图像数据以用于后续显示的传递函数的中央可访问处理资源。与医学图像到解剖图集的映射以及相关联的传递函数有关的信息可以由数据处理系统存储(例如，在数据存储中)，并提供给分布式系统的其他部件。可以响应于接收到请求(例如，经由互联网320)来进行这种传递函数或变换的医学图像数据的提供，和/或可以在没有请求的情况下(例如，“推送”)来进行。

图3的系统的实现方式可能在以下之间变化：(i)数据处理系统330传送显示就绪数据的情况，所述显示就绪数据可以例如包括显示数据，所述显示数据包括使用常规图像或网页显示(例如，基于网络的浏览器等)简单地显示给移动计算设备310的用户的包括经变换的医学图像数据(例如，JPEG或其他图像格式)；到(ii)数据处理系统330传送原始传递函数信息的情况，接收移动计算设备310随后处理该原始传递函数信息以对医学图像数据进行变换以供显示(例如，使用在移动计算设备上运行的本地软件)。当然，在其他实现方式中，所述处理可以在数据处理系统330和移动计算设备310之间共享，使得在数据处理系统330处生成的规则或查询数据的一部分被发送到移动计算设备310以由移动计算设备的本地专用软件进行进一步处理。因此，实施例可以采用服务器侧处理、客户端侧处理或其任何组合。

此外，在数据处理系统330不“推送”信息而是响应于接收到请求而传送信息的情况下，为了传送信息可能要求发出这种请求的设备的用户确认或认证其身份和/或安全凭证。

现在参考图4，示出了根据一个实施例的用于显示医学图像的方法400的流程图。

该方法开始于步骤410，在步骤410中，采集转换数据(例如，从第三方供应商、用户输入、远程数据存储库等)。获得的转换数据包括：表示解剖图集的信息；以及与解剖图集中的相应位置相关联的多个传递函数。因此，获得的变换数据可以被认为是解剖图集的增强版本(因为与解剖图集中的位置相关联的是传递函数)。换句话说，步骤410的完成提供了可用于增加或补充解剖图集的变换数据(例如，映射函数和传递函数)。扩充/补充的解剖图集可用于识别传递函数，所述传递函数用于根据优选或优化的可视化设置来变换医学图像数据以供显示。

然后，在步骤420中，识别与解剖图集中的所选位置相关联的传递函数。然后在步骤430中，将识别出的传递函数应用于医学图像的图像数据，所述图像数据被映射到解剖图集中的选定位置。因此，步骤430的完成获得经变换的图像数据。最终，在步骤440中，基于经变换的图像数据来显示医学图像的经变换的版本。

因此，作为示例，根据实施例的显示医学图像的方法400可以在便携式计算设备(例如图3中所示的智能电话或便携式计算机)中实现。

图5图示了其中可以采用实施例的一个或多个部分的计算机500的示例。该系统可以是这样的计算机或这样的计算机的部分。以上讨论的各种操作可以利用计算机500的能力。例如，医学图像显示系统(或其显示设备)的一个或多个部分可以被并入本文讨论的任何元件、模块、应用和/或部件中。

计算机500包括但不限于个人计算机、工作站、膝上型计算机、笔记本计算机、平板计算机、移动电话、智能电话、PDA、掌上设备、服务器、存储器等。通常，就硬件架构而言，计算机500可以包括一个或多个处理器510、存储器520、以及经由本地接口(未示出)通信地耦合的一个或多个I/O设备570。本地接口可以是，例如但不限于，一个或多个总线或其他有线或无线连接，如本领域中已知的。本地接口可以具有额外的元件，例如控制器、缓冲器(高速缓存)、驱动器、中继器和接收器，以实现通信。此外，本地接口可以包括寻址、控制和/或数据连接，以实现上述部件之间的适当通信。

处理器510是用于运行可以存储在存储器520中的软件的硬件设备。处理器510实际上可以是与计算机500相关联的若干处理器中的任何定制或商用处理器、中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)或辅助处理器，并且处理器510可以是基于半导体的微处理器(以微芯片的形式)或微处理器。

存储器520可包括易失性存储器元件(例如，随机存取存储器(RAM)，例如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)等)和非易失性存储器元件(例如，ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁带、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁盘，、软盘、卡盘、盒式磁带等)中的任何一个或其组合。此外，存储器520可以包含电子、磁、光和/或其他类型的存储介质。注意，存储器520可以具有分布式架构，其中各种部件彼此远离，但是可以由处理器510访问。

存储器520中的软件可以包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。根据示例性实施例，存储器520中的软件包括合适的操作系统(O/S)550、编译器540、源代码530和一个或多个应用程序560。如图所示，应用560包括用于实现示例性实施例的特征和操作的众多功能部件。根据示例性实施例，计算机500的应用560可以表示各种应用、计算单元、逻辑、功能单元、过程、操作、虚拟实体和/或模块，但是应用560并不意味着是限制性的。

操作系统550控制其计算机程序的运行，并提供调度、输入-输出控制、文件和数据管理、储器管理以及通信控制和相关服务。发明人预期，用于实现示例性实施例的应用程序560可以适用于所有可商购的操作系统。

应用程序560可以是源程序、可执行程序(目标代码)、脚本或包括要执行的一组指令的任何其他实体。在为源程序时，则程序通常通过编译器(例如编译器540)、汇编器、解释器等进行转译，其可以包括或不包括在存储器520中，以便与O/S 550一起正确地操作。此外，应用程序560可以被编写为面向对象的编程语言，其具有数据和方法的类，或者流程编程语言，其具有例程、子例程和/或函数，例如但不限于C，C++，C#，Pascal，BASIC，API调用，HTML，XHTML，XML，ASP脚本，JavaScript，FORTRAN，COBOL，Perl，Java，ADA，.NET等。

I/O设备570可以包括输入设备，例如但不限于鼠标、键盘、扫描仪、麦克风、相机等。此外，I/O设备570还可以包括输出设备，例如但不限于打印机、显示器等。最后，I/O设备570可以还包括传达输入和输出两者的设备，例如但不限于NIC或调制器/解调器(用于访问远程设备、其他文件、设备、系统或网络)、射频(RF)或其他收发器、电话接口、网桥、路由器等。I/O设备570还包括用于通过诸如因特网或内联网的各种网络进行通信的部件。

如果计算机500是PC、工作站、智能设备等，则存储器520中的软件可以还包括基本输入输出系统(BIOS)(为简单起见而被省略)。BIOS是一组基本的软件例程，这些例程可在启动时初始化和测试硬件，启动O/S550，并支持硬件设备之间的数据传输。BIOS存储在诸如ROM、PROM、EPROM、EEPROM等的某种类型的只读存储器中，从而当激活计算机500时可以运行BIOS。

当计算机500在操作中时，处理器510被配置为运行存储在存储器520内的软件，以将数据传送到存储器520和从存储器52传送数据，并且通常根据软件来控制计算机500的操作。应用程序560和O/S 550全部或部分地由处理器510读取，可能在处理器510内缓冲，并且然后被运行。

当应用程序560以软件实现时，应该注意，应用程序560可以存储在几乎任何计算机可读介质上，以供任何计算机相关系统或方法使用或与之结合使用。在本文件的上下文中，计算机可读介质可以是电子、磁、光学或其他物理设备或器件，其可以包含或存储计算机程序以供计算机相关的系统或方法使用或与其结合使用。

可以在任何计算机可读介质中实现应用560，以供指令执行系统、装置或设备(例如基于计算机的系统，包含处理器的系统，或可以从指令执行系统、装置或设备中获取指令并执行所述指令的其他系统)使用或与其结合使用。在本文的上下文中，“计算机可读介质”可以是可以存储、传送、传播或传输供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的任何装置。计算机可读介质可以是例如但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或传播介质。

本发明的一些实施例可以是系统、方法和/或计算机程序产品。该计算机程序产品可以包括其上具有用于使处理器执行本发明的方面的计算机可读程序指令的计算机可读存储介质。

该计算机可读存储介质可以是有形设备，所述有形设备可以保留和存储供指令执行设备使用的指令。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述的任何合适的组合。如本文所使用的，计算机可读存储介质不应被理解为本身是瞬态信号，例如无线电波或其他自由传播的电磁波，通过波导传播的电磁波或其他传输介质(例如，穿过光纤线缆的光脉冲)或通过电线传输的电信号。

本文中描述的计算机可读程序指令可以经由例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络而被从种计算机可读存储介质或外部计算机或外部存储设备下载到相应的计算/处理设备。

用于执行本发明的一些实施例的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据或用一种或多种编程语言(包括面向对象的编程语言、例如Smalltalk、C++等)和常规过程编程语言(例如“C”编程语言或类似编程语言)的任意组合编写的源代码或目标代码中的任一种。

本文中本发明的各方面参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图示和/或框图得以描述。将理解的是、流程图图示和/或框图的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以由计算机可读程序指令来实现。

这些计算机可读程序指令可以被提供到通用计算机、专用计算机的处理器或者其他可编程数据处理装置以生产机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置运行的指令创建用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的器件。这些计算机可计程序指令还可以被存储在计算机可读存储介质中，其能够引导计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定的方式工作，使得在其中存储有指令的计算机可读存储介质中的所述产生包括实施在流程图和/或一个或多个框图框中所指定的功能/动作的方面的指令的制品。

附图中的流程图和框图示出了根据本发明的各个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的体系的架构、功能和操作。就这一点而言，流程图或框图中的每个方框可以表示指令的模块、片段或部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实施方式中，方框中指出的功能可以不按图中指出的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能，相继地示出的两个块实际上可以基本上同时运行，或者块有时可以以相反的顺序运行。还应注意，框图和/或流程图图示的每个方框以及框图和/或流程图说明中的方框的组合可以由执行指定功能或动作的专用基于硬件的系统来实现，或者由专用硬件和计算机指令的组合来实施。

尽管已经在附图和前部面的描述中详细例示和描述了本发明，但这样的例示和描述应当被认为是例示性或示范性的，而非限制性的。本发明不限于公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求书，在实践请求保护的本发明时能够理解并且实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以完成权利要求书中所记载的若干个项目的功能。尽管特定措施是在互不相同的从属权利要求中记载的，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。可以将计算机程序存储/分布在与其它硬件一起提供或者作为其它硬件的一部分提供的诸如光存储介质或者固态介质的合适介质上，但是还可以以诸如经因特网或者其它有线或无线电信系统的其它形式分布。权利要求书中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种用于生成用于显示医学图像的变换数据的方法(210A)，所述方法包括：

将与人体或动物身体的一部分有关的第一医学图像(210A)的图像数据映射到解剖图集(200)中的第一位置，所述解剖图集表示人体或动物身体的解剖特征的相对位置；

获得用于对所述第一医学图像的图像数据进行变换以进行显示的第一传递函数(220A)；并且

将所述传递函数与所述解剖图集中的所述第一位置相关联。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将与人体或动物身体的一部分有关的第二医学图像(210B)的图像数据映射到所述解剖图集中的第二位置；

获得用于对所述第二医学图像的图像数据进行变换以进行显示的第二传递函数(220B)；并且

将所述第二传递函数与所述解剖图集中的所述第二位置相关联。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

基于所述第一传递函数(220A)和所述第二传递函数(220B)来确定用于对所述第一医学图像(210A)和所述第二医学图像(220A)的图像数据进行变换的全局传递函数；并且

将所述全局传递函数与所述解剖图集(200)相关联。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，映射所述第一医学图像的图像数据包括：

识别所述第一医学图像中的第一解剖特征；并且

基于识别出的第一解剖特征以及其在所述第一医学图像中的位置来确定用于将所述第一医学图像的所述图像数据映射到所述解剖图集的映射函数。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：

识别所述第一医学图像中的第二解剖特征，并且

其中，确定用于将所述第一医学图像的所述图像数据映射到所述解剖图集的映射函数还基于识别出的第二解剖特征以及其在所述第一医学图像中的位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，确定映射函数包括基于所述第一解剖特征和所述第二解剖特征的相对位置进行内插。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一传递函数适于修改图像数据的可视化参数，并且任选地其中，所述可视化参数包括以下中的至少一项：颜色值；查看位置或角度；HU值；对比值；透明度值；亮度值；以及饱和度值。

8.一种用于显示医学图像的方法，所述方法包括：

获得(410)变换数据，所述变换数据包括：表示人体或动物身体解剖特征的相对位置的解剖图集；以及与所述解剖图集中的相应位置相关联的多个传递函数；

识别(420)与所述解剖图集中的选定位置相关联的传递函数；

将识别出的传递函数应用(430)到医学图像的图像数据，所述医学图像的所述图像数据被映射到所述解剖图集中的所述选定位置，从而获得经变换的图像数据；并且

基于经变换的图像数据来显示(440)所述医学图像的经变换的版本。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，识别(420)传递函数的步骤还基于以下中的至少一项：对医学图像源的指示；对感兴趣的医学图像的指示；以及对用户偏好的指示。

10.一种能够从通信网络下载和/或存储在计算机可读介质和/或微处理器可执行介质上的计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品包括计算机程序代码指令，所述计算机程序代码指令在由至少一个处理器运行时，实现根据前述权利要求中的任一项所述的方法。

11.一种用于生成用于显示医学图像的变换数据的系统，所述系统包括至少一个处理器和根据权利要求10所述的计算机程序产品。

12.根据权利要求11所述的系统，还包括显示设备，所述显示设备用于显示医学图像的经变换的图像数据。

13.根据权利要求12所述的系统，包括：

服务器设备，其包括所述至少一个处理器；以及

客户端设备，其包括所述显示设备，

其中，所述服务器设备被配置为生成用于在显示设备上显示医学图像的经变换的图像数据的指令，并且被配置为将所生成的用于显示所述经变换的图像数据的指令发送到所述客户端设备，

并且其中，所述客户端设备被配置为接收所生成的用于显示所述经变换的图像数据的指令，并且使用所述指令来显示所述经变换的图像数据。

14.一种用于生成用于显示医学图像的变换数据的装置(10)，所述装置包括：

图像映射模块(120)，其适于将与人体或动物身体的一部分有关的第一医学图像的图像数据映射到解剖图集中的第一位置，所述解剖图集表示人体或动物身体的解剖特征的相对位置；以及

数据处理模块(130)，其适于获得用于对所述第一医学图像的图像数据进行变换以进行显示的第一传递函数，并且适于将所述传递函数与所述解剖图集中的所述第一位置相关联。

15.一种用于显示医学图像的装置，所述设备包括：

输入接口，其适于获得变换数据，所述变换数据包括：表示人体或动物身体解剖特征的相对位置的解剖图集；以及与所述解剖图集中的相应位置相关联的多个传递函数；

选择模块(140)，其适于识别与所述解剖图集中的选定位置相关的传递函数；

数据转换模块(150)，其适于将识别出的传递函数应用于医学图像的图像数据，所述医学图像的所述图像数据被映射到所述解剖图集中的所选位置，从而获得经变换的图像数据；以及

显示设备(160)，其适于基于所述经变换的图像数据来显示所述医学图像的经变换的版本。

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