CN1936960B - 从检查对象的三维图像数据组中产生二维重建图像的方法 - Google Patents

从检查对象的三维图像数据组中产生二维重建图像的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于在图像后置处理的范围内从特别是借助于磁共振装置拍摄的检查对象3D图像数据组中产生2D重建图像的方法，其中，借助于定义单个2D拍摄层位置的层位置信息定义2D重建图像所处的2D重建层的位置，在这些2D拍摄层中在拍摄检查对象的3D图像数据组后拍摄或者已经拍摄2D层图像，而且这些层位置信息需要时存放在用于自动层位置调整的工作方式内，或者借助于存放在用于自动层位置配合的工作方式内的、定义2D重建层的层位置信息定义。

Description

从检查对象的三维图像数据组中产生二维重建图像的方法
技术领域
本发明涉及一种用于在图像再处理的范围内从特别是借助于磁共振装置拍摄的检查对象3D图像数据组中产生2D重建图像的方法。
背景技术
通常例如借助于磁共振装置通过拍摄多个在其位置上定义的定位图像拍摄检查对象例如头部的3D图像数据组。检查对象因此作为完整的数据组存在于通常拍摄定位图像的第一拍摄方式内。随后通常以不同于2D图像的拍摄方式拍摄检查对象的其它图像，其中，不同的拍摄方式分别定义针对图像拍摄的不同加权。作为这些不同拍摄方式的例子提及的如根据不同核松弛时间安排的T1测量和T2测量。在这些测量的范围内，从检查体中拍摄预先确定数量的单个层图像，在头部拍摄时例如为19个单个层图像，它们通过图像拍摄单元坐标系内其精确位置上的相应测量信息定义。
人们通常希望，除了以例如T1和T2方式拍摄并随后在其图像信息上相应加权的2D层图像外，也能够评定以其它拍摄方式、例如像以3D图像数据组拍摄的相应的层图像。为了进行有说服力的比较这样的情况是必要的，即，在T1和/或T2测量范围内拍摄的2D层图像的相同层位置上重建从3D图像数据组中被重建的2D重建图像。为此，需要操作者为图像再处理手动定位或弯曲所要求的2D重建平面，也就是说，2D重建平面的定义必须手动进行，这点非常繁琐并常常相当不精确，因为由用户目测控制所要重建层的取向和定位。同样，通常困难的还有这样定义重建图像的位置，使图像再处理中在2D重建图像上也实际显示医生希望看到的解剖学结构，因为检查对象的位置在磁共振设备上相对于设备的坐标系并非始终已知或相同。
发明内容
因此，本发明要解决的问题在于，提供一种在图像再处理的范围内可以从3D图像数据组中简化和改进2D重建图像位置的方法。
为了解决上述技术问题，在本文开头部分所述类型的方法中，借助于定义单个2D拍摄层位置的层位置信息定义2D重建图像所处的2D重建层的位置，在这些2D拍摄层中在拍摄检查对象的3D图像数据组后拍摄或者已经拍摄2D层图像，而且这些层位置信息需要时存放在用于自动层位置调整的工作方式内，或者借助于存放在用于自动层位置调整的工作方式内的、定义2D重建层的层位置信息定义。
在依据本发明的方法中根据第一种实施方式，将确定单个层位置的测量信息或者层位置信息作为重建参数使用，在这些单个层中检查对象的2D层图像时间上应在拍摄3D图像数据组之后被拍摄或者已经被拍摄，也就是说，这些信息具体定义所要重建的2D重建图像在3D图像数据组中所处的层位置。也就是在一定程度上“复制”待实施的或者已经实施的后续检查的定义层位置的信息，并在3D图像数据组的再处理范围内用于定义层位置。
这一点为观察者提供了从3D图像数据组中获得2D重建图像的可能性，后者在精确的层中显示检查对象，正如检查对象也在后续检查的单个2D层图像中显示的那样。因此，实际拍摄的2D层图像与2D重建图像的可比较性在它们位置相同之后是可能的。
不过，也可以特别是从解剖学的角度如下实现位置精确地制作2D重建图像：2D重建借助于在用于解剖学层位置调整的工作方式中定义的2D层的位置信息进行。这种通常也被称为自动对准方式的、用于解剖学层位置配合的工作方式使用识别软件，该软件一般在使用图像图集的情况下，根据解剖学结构或者类似结构自动地识别在3D图像数据组中所希望的相应的层位置。如果在这种工作方式中或者定义后续所要拍摄的2D层或者仅仅定义2D重建层，同样会产生所得到的重建图像的高的位置精度，要么与其它加权(例如T1或者T2图像)以自动对准方式定义的后续拍摄的2D层图像相关，要么与在那里确定的、通过识别软件在其解剖学位置上精确测定的重建平面相关。也就是说，在这种实施方式中，用于解剖学层位置调整的工作方式以及通常仅仅用于实施测量的自动对准方式也在图像再处理的范围内使用，具体方法是：在其中定义的层位置信息(可以是实际进行2D层拍摄的这种信息或者是仅仅定义2D重建平面的这种信息)在图像再处理的范围内被用于重建图像制作。
与2D重建图像制作如何进行无关，在任何情况下均取消所要重建层迄今为止常见的手动定向和定位。
用户可以在拍摄2D层图像之前由用户方面确定用于2D重建图像制作的定义2D拍摄层的层位置信息。因此，用户在实施例如T1和T2测量范围内的本身后续测量之前就可以确定，在这种情况下所使用的层位置信息应是从3D图像数据组中后续2D重建图像制作的基础。这样做的优点是，可以直接在2D层图像拍摄结束之后重建并输出2D重建图像，或者在层位置信息已知后，2D重建图像已经事先重建，从而这些图像直接随着2D层图像拍摄的结束与2D层图像共同输出。
此外，操作者当然具有这样的可能性：首先实施2D层图像拍摄(如已经介绍的T1或者T2测量)，并随后才定义在这种情况下所使用的2D拍摄层也应是进行2D重建图像制作的层。紧靠在这种选择之后进行2D重建图像制作及其输出。
如果用于解剖学层位置调整的工作方式在图像再处理的范围内使用，则形成了确定重建平面的其它可能性。在这种情况下，在该工作方式(自动对准方式)中可以一个或者多个拍摄方式定义3D图像数据组的拍摄和2D层图像的拍摄，其中，一个或者多个拍摄方式的定义2D拍摄层的层位置信息可以被定义用于2D重建图像制作。也就是说，在该工作方式中定义全部后续的图像拍摄过程，包括既拍摄3D图像数据组也拍摄例如T1和/或T2测量。操作者现在可以定义，一个或者多个2D测量应是从3D图像数据组中后续重建2D重建图像的基础，其中，这一点在自动对准工作方式中进行，或者在使用因此也用于层重建的层块(Schictblcke)的识别软件的情况下进行。
作为替换或者补充，也可能在该工作方式中直接定义2D重建图像层，其中，2D重建在层位置调整功能的基础上进行。即，在这种情况下不在2D重建层中进行真正测量，确切地说，层位置信息仅仅说明后续在自动对准方式中所要进行图像重建的重建层的位置。不言而喻，可以在自动对准方式中既定义后续图像拍摄的层位置信息，也就是例如3D图像数据组以及不同层内的一个或者多个2D图像数据组，又定义仅包括2D重建层的层位置信息组。这些在这方面重建的2D重建图像然后附加到实际测量的2D图像中以及需要时在实际测量层的基础上重建的2D重建图像中。
总而言之，依据本发明的方法特别是为与所测量的2D序列的直接可比较性提供了一种从3D图像数据组中制作位置精确的重建图像的简单可能性。2D层图像也可与2D重建图像叠加。此外，还存在这种可能性，即在2D重建图像在所选择的层中特别是在可与同时测量的2D图像比较制作之后，仅这些层位置相同重建的2D重建图像用于诊断，并且例如发送或者为资料汇编目的归档。
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节由下面借助附图对实施例所作的说明给出。其中：
图1示出依据本发明的磁共振装置的原理图，用于说明第一方案中依据本发明的方法；以及
图2示出依据本发明的磁共振装置的原理图，用于说明第二方案中依据本发明的方法。
具体实施方式
图1示出了依据本发明的磁共振装置1，包括固有的断层造影仪2以及对应的控制和图像处理装置3，后者具有(这里按键盘方式)配置的输入装置4和配置的输出监视器5。这种磁共振装置的结构是普遍公知的，因此无需详细介绍。
为检查未详细示出的检查对象，首先例如通过单个定位层图像的序列拍摄3D图像数据组6，通过该序列对例如头部的整个检查体进行了三维的成像。
然后，为拍摄各自不同加权的2D层图像进行其它测量。这里示范性说明采用附图标记7标注的在T1测量范围内拍摄2D图像数据组和采用附图标记8标注的在T2测量范围内拍摄2D图像数据组。为这些2D拍摄在其位置上定义单个的拍摄层。
操作者现在具有这种可能性，例如选择用于T1测量7的测量报告并定义为在3D图像数据组6的图像再处理范围内用于制作2D重建图像9。2D重建图像在这样的精确层平面上重建：T1测量的单个2D层图像也处于这些平面上。操作者因此利用实际测量的2D-T1层图像以及层平面相同的2D重建图像从高分辨率的3D图像数据组中获得两个不同的图像组，它们各自显示相同的层位置，但在图像信息方面却不同加权。因此产生两个图像的一种直接的可比较性。在定义重建层平面的范围内，由操作者仅仅选择其希望重建图像的那个2D层图像测量。然后，这些重建平面自动由控制和图像处理装置3方面相同地选择并重建相应的图像。如图1所示，不言而喻存在着这种可能性，即将T2测量8也选择为重建平面参考，正如通过虚线箭头所示那样。当然还存在这种可能性，即可以将其它2D层数据组测量选择为相应的重建参考，其中，在检查的范围内可以选择图像拍摄平面不同的多个测量，也就是重建参考。
此外，还存在这样定义的可能性：在重建的2D层重建图像的层位置基础上完全在这些层平面上所要进行的2D序列测量。这里示范性地说明在2D重建图像9的层平面上所要进行的2D-T2测量10。因此，存在这样的可能性：各自的层位置信息从已经选择的测量报告中不仅为重建而复制，而且也为2D重建图像数据组复制相应的层平面信息并且以恰好在这些平面上的实际后续测量为基础。
根据操作者是否将各自的连接或者参考用于确定以重建为基础的层位置信息，或者将层位置信息用于从重建的2D层信息组中定位后续的2D测量，相应重建的2D层图像或者相应参考拍摄的2D层图像在检查期间(在线)就已经可供使用或者在各自的检查之后(脱机)才可供使用。这意味着，层位置信息依据本发明的参考可以在检查之前或者期间进行，或者也可以在此后的任意时间点上进行，其中，后种可能性主要涉及2D重建图像的制作。
此外，如图1所示，存在将拍摄的以及重建的2D图像在监视器5上输出的可能性。这里示范性示出2D-T1层图像和位置相同重建的2D重建图像为比较目的而同时在监视器上输出。
图2示出图1依据本发明的磁共振装置1，它原则上结构相同，也就是也具有断层造影仪2、控制和图像处理装置3、输入装置4以及监视器5。在这里所述的实施例中，以用于自动层调整的工作方式(自动对准方式)工作，其中，这种方式在图2中示范性地采用附图标记11标注。
在这种自动对准方式中，由操作者事先确定其希望进行哪些拍摄。自动对准方式然后将所要拍摄的层位置自动与检查对象的实际位置相配合。如果拍摄例如头部，则该头部可以面向上或者面向一侧，从而如果这些层图像可以在与机器坐标系相关确定的平面上拍摄的话，有可能不拍摄操作者所关心的那些部位。现在通过自动对准方式在引用解剖图集的情况下自动确定为各自所要进行的层图像测量如何定位单个层，以便也实际拍摄关心的检查部位。为此，具有相应的识别软件，它可以借助所拍摄的3D层图像数据组在引用解剖学信息的情况下从层图集中找到解剖学的标记，借助该标记然后可以确定检查对象的实际位置情况。自动对准方式通常只对进行测量有效，而不是在图像再处理的范围内。不过，依据本发明现在自动对准方式也在3D图像数据组的图像再处理范围内用于制作2D重建图像。
在所示的实施例中，操作者在自动对准方式中定义拍摄3D图像数据组，此外，应该在横向上拍摄2D层图像数据组，此外，通过“2Dtrans”显示，正如通过括号内容(“2Drek，trans”)说明的那样，希望恰好在拍摄2D横向图像的层内制作相应的2D重建图像。为此目的，如通过箭头所示那样，由操作者在3D测量与“2Dtrans”测量之间进行参考。
此外，在自动对准方式11中定义，由操作者希望制作冠状缝(coronal)方向的2D重建图像，如通过“2Drek，cor”说明的那样。正如通过箭头所示那样，在这里也选择3D测量与为2D重建要求“2Drek，cor”存放的层位置信息之间的参考。
在测量的范围内，现在首先拍摄3D图像数据组12，据此始终仍在测量方式中在使用自动对准方式的层位置配合功能的情况下拍摄2D横向层图像13。已经在此前或者与此同时，在层位置信息与所要拍摄的2D横向层相关于2D图像数据组13已知之后，在3D图像数据组12再处理范围的自动对准方式中自动产生横向的2D重建图像14。在这里也是一种实际的层图像测量，即以2D横向图像数据组13的拍摄为基础，虽然这里以在图像再处理范围内使用的自动对准方式进行重建。
在自动对准方式11中已知说明应在哪些冠状缝方向层中从3D图像数据组中重建2D重建图像的相应层位置信息之后，与此同时已经可以进行冠状缝方向2D重建图像数据组15的制作。这一点也在自动对准方式中在使用这种工作方式提供的层位置调整功能的情况下进行。
相应拍摄的和重建的图像数据在这里也可以在监视器5上输出，这一点正如示范性对所拍摄的横向2D层图像以及重建的横向2D重建层图像所示的那样，从而可以进行简单的比较。
在这里需要指出的是，图1中介绍的工作方式或参考方式也完全可以在自动对准方式中进行，也就是说，在这里根据这种方式的自动层平面配合功能也可以既在测量的范围内也可以在图像再处理的范围内重建2D重建图像。
总而言之，依据本发明的方法以及依据本发明的磁共振装置允许以精确相同的层位置进行测量和重建。这一点提供了实际测量的2D图像序列与重建的2D图像序列直接的可比较性。实际拍摄的2D图像也可以与重建的2D图像叠加，因为精确拍摄具有相同厚度等的相同层位置。在采用造影剂给入检查的情况下也具有优点。如果在造影剂给入之前和之后为产生3D图像数据组进行3D测量，那么依据本发明的自动化重建方法的优点是，2D重建图像数据可以直接在不同平面上的测量之后完成，其中，通过作为2D重建图像制作基础的各自同一层位置信息的参考，实际可以在相同的平面上实施两个图像序列的2D重建图像。

Claims (6)

1.一种用于在图像再处理的范围内从检查对象的3D图像数据组中产生2D重建图像的方法，其特征在于，借助于定义单个2D拍摄层位置的层位置信息定义2D重建图像所处的2D重建层的位置，在这些2D拍摄层中在拍摄检查对象的3D图像数据组后拍摄或者已经拍摄2D层图像，或者，借助于存放在用于自动层位置调整的工作方式内的、定义2D重建层的层位置信息来定义2D重建图像所处的2D重建层的位置。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在拍摄2D层图像之前，用户方面确定将定义2D拍摄层的层位置信息用于2D重建图像制作，并紧接在2D层图像拍摄结束后重建和输出2D重建图像，或者输出在该时间点上已经重建的2D重建图像。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在拍摄2D层图像之后，用户方面确定将定义2D拍摄层的层位置信息用于2D重建图像制作，并紧接在此之后制作并输出2D重建图像。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在用于自动层位置调整的工作方式内，以一种或者多种拍摄方式定义3D图像数据组的拍摄和2D层图像的拍摄，其中，将定义2D拍摄层的、一个或者多个拍摄方式的层位置信息定义用于2D重建图像制作，和/或定义用于2D重建层，其中，2D重建在层位置调整功能的基础上进行。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检查对象的3D图像数据组是借助于磁共振装置拍摄的。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述定义单个2D拍摄层位置的层位置信息存放在用于自动层位置调整的工作方式内。
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