CN112767233A - 基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法、系统及存储介质 - Google Patents
基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法、系统及存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供了一种基于3D播放器的病灶三维成像方法、系统及存储介质，获取nii文件；在浏览器中将nii文件解析成对象，并将对象临时存储在浏览器的堆栈缓存中；利用开发转换工具，提取对象中的关键像素数据，并将关键像素数据写入二进制数据物理存储缓冲区；将关键像素数据转换为三维矩阵数据；利用三维坐标矩阵实现三个面和三维影像的定位联动，在三维图像中对患者三维影像进行剖面切割效果展示。将对象中关键像素数据通过算法写入到二进制数据物理存储缓冲区。用户切换患者影像列表时可以方便地提取已经经过解析的像素数据。提高了反应速度。
Description
技术领域
本发明涉及医疗图像处理技术领域，具体涉及一种基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法、系统及存储介质。
背景技术
由于临床上医生阅片需要分别从横断位，冠状位，矢状位三个方位进行观察病灶及其周围组织结构，而dicom数据中只包含横断位图像，医生想看冠状位和矢状位图像就需要通过三维立体重建技术来画出另外两个面的图像。即三维立体重建将一系列二维的切面图片按顺序堆积重新进行三维建模。其中，Dicom，即医学数字成像和通信，是医学图像和相关信息的国际标准。
目前，一般是在服务端基于dicom图像进行三维重建，重建完成后需要将新的两个位面也存到数据库，然后再发送给用户终端进行三维展示。在服务器中存储三个位面的数据信息占用空间并且三维重建会占用服务器GPU，会导致服务器对外服务性能下降。也就是说，基于dicom图像进行三维重建占用计算机资源，且从服务器下载三维数据时，由于三维数据相对于dicom图像数据在数据量上成倍增加，也会占用大量的网络资源。
综上所述，如何有效地解决三维立体重建占用资源等问题，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法、系统及存储介质。通过将nii文件解析对象缓存在浏览器的堆栈中，将关键像素数据存放至存储缓冲区中获取，大大减少占用CPU资源。
本申请一方面的实施例提供一种基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法，包括：
获取nii文件；
在浏览器中将nii文件解析成对象，并将对象临时存储在浏览器的堆栈缓存中；
利用开发转换工具，提取对象中的关键像素数据，并将关键像素数据写入二进制数据物理存储缓冲区；
将关键像素数据转换为三维矩阵数据；
在2d播放器中获取当前焦点所在影像的矢状面，冠状面，横断面所在位置，利用三维坐标矩阵实现三个面和三维影像的定位联动，在三维图像中对患者三维影像进行剖面切割效果展示。
优选的，所述将关键像素数据转换为三维矩阵数据，包括如下方法：
获取多个数据类型为Uint16Array原始数据作为关键像素数据；
对关键像素数据进行维度索引；
利用索引得出的维度定义三维数组；
将数据类型转换为float32Array，形成三维矩阵数据。
在上述任意一项实施例中进一步优选的，利用三维坐标矩阵实现2d播放器三个面和三维影像的定位联动，包括如下方法：
在浏览器中存储一个全局坐标信息；
获取用户在2d播放器的任意面中的当前焦点位置，利用当前焦点位置对全局坐标信息进行实时更新；
设置2d播放器和3d播放器监听全局坐标信息，利用监听到的全局坐标信息定位联动，完成所有视图及三维图像的联动匹配。
在上述任意一项实施例中进一步优选的，还包括设置取色板，根据用户选取的颜色和联动匹配的图像对焦点位置进行颜色渲染。
本发明还提供一种基于Dicom3d播放器的病灶三维成像系统，包括：
2d播放器，用于显示nii文件中的二维切片图像；
3d播放器，包括数据获取模块、数据解析模块和数据转换模块；
所述数据获取模块，用于获取nii文件；
所述数据解析模块，用于在浏览器中将nii文件解析成对象，并将对象临时存储在浏览器的堆栈缓存中；
所述数据转换模块，用于利用开发转换工具，提取对象中的关键像素数据，并将关键像素数据写入二进制数据物理存储缓冲区；将关键像素数据转换为三维矩阵数据；
定位联动模块，用于在2d播放器中获取当前焦点所在影像的矢状面，冠状面，横断面所在位置，利用三维矩阵数据实现三个面和三维影像的定位联动，在3d播放器的三维图像中对患者三维影像进行剖面切割效果展示。
在上述任意一项实施例中进一步优选的，获取nii文件，包括本地获取和线上获取；所述本地获取包括从本地设备生成的CT影响MRI影像中直接获取nii文件；所述线上获取包括从服务器端下载nii文件。
在上述任意一项实施例中进一步优选的，所述数据转换模块中，还包括三维矩阵生成单元，所述三维矩阵生成单元用于获取多个数据类型为Uint16Array原始数据作为关键像素数据；对关键像素数据进行维度索引；利用索引得出的维度定义三维数组；将数据类型转换为float32Array，形成三维矩阵数据。
在上述任意一项实施例中进一步优选的，所述定位联动模块包括全局坐标信息存储单元，用于浏览器中存储一个全局坐标信息；全局坐标信息更新单元，用于获取用户在2d播放器的任意面中的当前焦点位置，利用当前焦点位置对全局坐标信息进行实时更新；
联动匹配单元，用于监听全局坐标信息，利用监听到的全局坐标信息，对2d播放器和3d播放器进行定位联动，完成所有视图及三维图像的联动匹配。
在上述任意一项实施例中优选的，还包括设置取色板模块，用于根据用户选取的颜色和联动匹配的图像对焦点位置进行颜色渲染。
本申请还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述所述的基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法。
本申请实施例提供的一种基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法，相比于现有技术至少具有以下优点：
1、通过将nii文件解析对象缓存在浏览器的堆栈中，将关键像素数据存放至存储缓冲区中获取，大大减少占用CPU资源。
2、开发转换工具，将对象中关键像素数据通过算法写入到二进制数据物理存储缓冲区。用户切换患者影像列表时可以方便地提取已经经过解析的像素数据。提高了反应速度。
3、利用三维坐标矩阵实现三个面和三维影像的定位联动，在三维图像中对患者三维影像进行剖面切割效果展示。
相应地，本发明实施例还提供了与上述基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法相对应的基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法系统及存储介质，具有上述技术效果，在此不再赘述。
附图说明
图1所示为本申请一实施例提供的一种基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法的流程图。
图2所示为本申请一实施例提供的一种基于Dicom3d播放器的病灶三维成像系统的结构框图。
图中：1、数据获取模块；2、数据解析模块；3、数据转换模块；4、定位联动模块。
具体实施方式
如图1所示，本申请一方面的实施例提供一种基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法，包括：
S1、获取nii文件；
S2、在浏览器中将nii文件解析成对象，并将对象临时存储在浏览器的堆栈缓存中；
S3、利用开发转换工具，提取对象中的关键像素数据，并将关键像素数据写入二进制数据物理存储缓冲区；
S4、将关键像素数据转换为三维矩阵数据；
S5、在2d播放器中获取当前焦点所在影像的矢状面，冠状面，横断面所在位置，利用三维坐标矩阵实现三个面和三维影像的定位联动，在三维图像中对患者三维影像进行剖面切割效果展示。
在S4中，所述将关键像素数据转换为三维矩阵数据，包括如下方法：
S401、获取多个数据类型为Uint16Array原始数据作为关键像素数据；
S402、对关键像素数据进行维度索引；
S403、利用索引得出的维度定义三维数组；
S404、将数据类型转换为float32Array，形成三维矩阵数据。
S5中，利用三维坐标矩阵实现2d播放器三个面和三维影像的定位联动，包括如下方法：
S501、在浏览器中定义一个三维坐标矩阵，存储全局坐标信息；
S502、获取用户在2d播放器的任意面中的当前焦点位置，利用当前焦点位置对全局坐标信息进行实时更新；
S503、设置2d播放器和3d播放器监听全局坐标信息，利用监听到的全局坐标信息定位联动，完成所有视图及三维图像的联动匹配。
进一步，还包括设置取色板，根据用户选取的颜色和联动匹配的图像对焦点位置进行颜色渲染。
如图2所示，本发明还提供一种基于Dicom3d播放器的病灶三维成像系统，包括：
2d播放器，用于显示nii文件中的二维切片图像；
3d播放器，包括数据获取模块1、数据解析模块2和数据转换模块3；
所述数据获取模块1，用于获取nii文件；
所述数据解析模块2，用于在浏览器中将nii文件解析成对象，并将对象临时存储在浏览器的堆栈缓存中；通过将nii文件解析对象缓存在浏览器的堆栈中，将关键像素数据存放至存储缓冲区中获取，大大减少占用CPU资源。
所述数据转换模块3，用于利用开发转换工具，提取对象中的关键像素数据，并将关键像素数据写入二进制数据物理存储缓冲区；将关键像素数据转换为三维矩阵数据；
定位联动模块4，用于在2d播放器中获取当前焦点所在影像的矢状面，冠状面，横断面所在位置，利用三维矩阵数据实现三个面和三维影像的定位联动，在3d播放器的三维图像中对患者三维影像进行剖面切割效果展示。
需要说明的是，获取nii文件，包括本地获取和线上获取；
所述本地获取包括从本地设备生成的CT影响MRI影像中直接获取nii文件；
所述线上获取包括从服务器端下载nii文件。
需要说明的是，在数据转换模块3中，还包括三维矩阵生成单元，所述三维矩阵生成单元用于获取多个数据类型为Uint16Array原始数据作为关键像素数据；对关键像素数据进行维度索引；利用索引得出的维度定义三维数组；将数据类型转换为float32Array，形成三维矩阵数据。
所述定位联动模块包括全局坐标信息存储单元，用于浏览器中设置三维坐标矩阵，存储全局坐标信息；
全局坐标信息更新单元，用于获取用户在2d播放器的任意面中的当前焦点位置，利用当前焦点位置对全局坐标信息进行实时更新；
联动匹配单元，用于监听全局坐标信息，利用监听到的全局坐标信息，对2d播放器和3d播放器进行定位联动，完成所有视图及三维图像的联动匹配。
在上述任意一项实施例中优选的，还包括设置取色板模块，用于根据用户选取的颜色和联动匹配的图像对焦点位置进行颜色渲染
本申请还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述所述的基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法。
下面将以具体实施例，对三维数据转换过程进行说明
原始nii文件加载到浏览器中，进行解析，解析出来会有影像的患者信息、像素数据和其他信息，再将所有的像素数据进行遍历，转换三维矩阵数组，并且存储到二进制物理缓冲区。
利用ami.js中的VolumeLoader加载器进行nii文件的加载
转换后的三维矩阵数组将具有三维坐标直接定位的特性，转换算法如下：
在另一个实施例中，在浏览器web worker中存储全局的一个坐标信息x,y,z。在任何一个视角都能触发当前影像的位置变化，通过全局坐标信息的监听，完成其他视角及三维图像的坐标切换，自动渲染结束后完成所有视图及三维图像的联动匹配。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
此外，在示例性实施例中，因为相同的参考标记表示具有相同结构的相同部件或相同方法的相同步骤，如果示例性地描述了一实施例，则在其他示例性实施例中仅描述与已描述实施例不同的结构或方法。
在整个说明书及权利要求书中，当一个部件描述为“连接”到另一部件，该一个部件可以“直接连接”到另一部件，或者通过第三部件“电连接”到另一部件。此外，除非明确地进行相反的描述，术语“包括”及其相应术语应仅理解为包括所述部件，而不应该理解为排除任何其他部件。
除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的方法中的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的方法中的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (10)
1.一种基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法，其特征在于，包括：
获取nii文件；
在浏览器中将nii文件解析成对象，并将对象临时存储在浏览器的堆栈缓存中；
利用开发转换工具，提取对象中的关键像素数据，并将关键像素数据写入二进制数据物理存储缓冲区；
将关键像素数据转换为三维矩阵数据；
在2d播放器中获取当前焦点所在影像的矢状面，冠状面，横断面所在位置，利用三维坐标矩阵实现三个面和三维影像的定位联动，在三维图像中对患者三维影像进行剖面切割效果展示。
2.根据权利要求1所述的基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法，其特征在于，所述将关键像素数据转换为三维矩阵数据，包括如下方法：
获取多个数据类型为Uint16Array原始数据作为关键像素数据；
对关键像素数据进行维度索引；
利用索引得出的维度定义三维数组；
将数据类型转换为float32Array，形成三维矩阵数据。
3.根据权利要求1所述的基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法，其特征在于，利用三维坐标矩阵实现2d播放器三个面和三维影像的定位联动，包括如下方法：
在浏览器中定义一个三维坐标矩阵存储全局坐标信息；
获取用户在2d播放器的任意面中的当前焦点位置，利用当前焦点位置对全局坐标信息进行实时更新；
设置2d播放器和3d播放器监听全局坐标信息，利用监听到的全局坐标信息定位联动，完成所有视图及三维图像的联动匹配。
4.根据权利要求1所述的基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法，其特征在于，还包括设置取色板，根据用户选取的颜色和联动匹配的图像对焦点位置进行颜色渲染。
5.一种基于Dicom3d播放器的病灶三维成像系统，其特征在于，包括：
2d播放器，用于显示nii文件中的二维切片图像；
3d播放器，包括数据获取模块、数据解析模块和数据转换模块；
所述数据获取模块，用于获取nii文件；
所述数据解析模块，用于在浏览器中将nii文件解析成对象，并将对象临时存储在浏览器的堆栈缓存中；
所述数据转换模块，用于利用开发转换工具，提取对象中的关键像素数据，并将关键像素数据写入二进制数据物理存储缓冲区；将关键像素数据转换为三维矩阵数据；
定位联动模块，用于在2d播放器中获取当前焦点所在影像的矢状面，冠状面，横断面所在位置，利用三维矩阵数据实现三个面和三维影像的定位联动，在3d播放器的三维图像中对患者三维影像进行剖面切割效果展示。
6.根据权利要求5所述的基于Dicom3d播放器的病灶三维成像系统，其特征在于，获取nii文件，包括本地获取和线上获取；
所述本地获取包括从本地设备生成的CT影响MRI影像中直接获取nii文件；
所述线上获取包括从服务器端下载nii文件。
7.根据权利要求5所述的基于Dicom3d播放器的病灶三维成像系统，其特征在于，所述数据转换模块中，还包括三维矩阵生成单元，所述三维矩阵生成单元用于获取多个数据类型为Uint16Array原始数据作为关键像素数据；对关键像素数据进行维度索引；利用索引得出的维度定义三维数组；将数据类型转换为float32Array，形成三维矩阵数据。
8.根据权利要求5所述的基于Dicom3d播放器的病灶三维成像系统，其特征在于，所述定位联动模块包括全局坐标信息存储单元，用于浏览器中定义一个三维坐标矩阵存储全局坐标信息；
全局坐标信息更新单元，用于获取用户在2d播放器的任意面中的当前焦点位置，利用当前焦点位置对全局坐标信息进行实时更新；
联动匹配单元，用于监听全局坐标信息，利用监听到的全局坐标信息，对2d播放器和3d播放器进行定位联动，完成所有视图及三维图像的联动匹配。
9.根据权利要求5所述的基于Dicom3d播放器的病灶三维成像系统，其特征在于，还包括设置取色板模块，用于根据用户选取的颜色和联动匹配的图像对焦点位置进行颜色渲染。
10.一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-4任一所述的基于Dicom3d播放器的病灶三维成像方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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