專利名稱：三維體積圖像的產(chǎn)生和顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從多維對象數(shù)據(jù)集產(chǎn)生和顯示多維體積圖像的方法，該方法包括在多維體積內(nèi)對目標點進行識別。
三維圖像數(shù)據(jù)的有意義的顯示在很多技術(shù)領(lǐng)域都很重要?，F(xiàn)代成像方法允許對許多對象進行重構(gòu)和顯像，并且在醫(yī)學成像中尤其有用。成像方法在更廣泛的醫(yī)療實踐中是很有用的工具，并且是對于診斷和治療有價值的輔助工具。解剖學和生理學相關(guān)信息的準確顯像常?？梢蕴岣吲R床醫(yī)師診斷的準確性，并且這樣做的同時，可以為基于個體的治療設(shè)計提供更大的余地。除了在傳統(tǒng)的病人護理中更為普通的使用之外，在醫(yī)學的幾個高度專業(yè)化的分支內(nèi)，現(xiàn)代成像方法在治療計劃中扮演至關(guān)重要的角色。
治療計劃非常重要的兩個特殊的臨床專業(yè)是放射治療和神經(jīng)外科。放射治療的目的是以這樣一種方式使用放射線治療病理性結(jié)構(gòu)，通常是惡性腫瘤，即使該病理性結(jié)構(gòu)上的放射線劑量最大，而周圍的健康組織上的劑量最小。神經(jīng)外科試圖通過外科手段治療顱間的病變。而且，其目的也是使手術(shù)過程的功效最大化，而使對任何在其周圍或其上的健康組織的手術(shù)損傷最小化。在這兩個專業(yè)中，采用已知的方法和技術(shù)來規(guī)劃一個有效的治療進度，該進度試圖達到這樣的雙重目標治療根本的病理，同時不損傷周圍的組織。
當試圖采用任何一種形式的治療計劃時，臨床醫(yī)生通常會從限定的組織體積開始，即需要放射或切除的治療體積，并且試圖確定臨床功能工具進入的路徑。在放射療法治療計劃的情況下，該臨床功能工具通常是準直束射線，而在定向神經(jīng)外科計劃的情況下，則是手術(shù)設(shè)備。在這兩種情況下，臨床功能工具采取的路徑都必須通過從身體表面上的進入點到治療體積的距離，并且避開重要的生理結(jié)構(gòu)使路徑長度的減小最優(yōu)化。
一種在定向神經(jīng)外科計劃領(lǐng)域中可幫助臨床醫(yī)生識別到達被識別目標的可能路徑的方法，該方法來自“計算機輔助神經(jīng)外科過程的3D建模(3D Modelling for Computer-Assisted NeurosurgicalProcedures)”一文，該文章由S.M.Krishnan等人發(fā)表在BiomedicalEngineering，Applications，Basis and communications，Vol.7，No.5，1995。這里描述了一種顯示格式，其中用8邊的幾何體積來隔離顱骨中的區(qū)域。操作者識別頭蓋骨中的目標和重要體積，并且圍繞每個被識別的重要體積構(gòu)造8邊的平行六面體，每個平行六面體的頂點位于目標體積的中心。結(jié)果以兩種視圖顯示，一是頭蓋骨的前后，一是尾側(cè)，包括8邊的平行六面體。操作者在平行六面體外的顱骨表面上選擇到達頭蓋骨的可能的進入點。這些進入點標志可能的位置，外科手術(shù)設(shè)備可能在這些位置進入顱腔，并且直接推進到目標體積。
正如該方法中所描述，每個8邊平行六面體在一個菱形內(nèi)限定結(jié)構(gòu)，該菱形包括4個跨越了從頂點到菱形面的距離的小平面，該菱形面自身包括另外4個小平面。這樣，它只提供了在頭蓋骨內(nèi)隔離體積的粗糙嘗試。平行六面體沒有跟蹤它們所界定的重要體積的輪廓，而是用警戒線在皮膚表面上隔離出一個四邊區(qū)域作為不適合手術(shù)入口的區(qū)域，如果重要體積的幾何形狀復雜，則此界定表面區(qū)域可能遠遠大于所需。另外，要求臨床醫(yī)生通過包括試錯法的過程在體積表面找到適當?shù)狞c。沒有提供關(guān)于手術(shù)設(shè)備和目標點之間關(guān)系的進一步信息。由于只提供了兩個視圖，因此需要臨床醫(yī)生自己在內(nèi)心定向并排列三維體積內(nèi)的空間數(shù)據(jù)，保證所有的幾何關(guān)系可靠。實際上要求臨床醫(yī)生學會以另一種方式對所關(guān)注的物理結(jié)構(gòu)進行思考。
本發(fā)明的一個目的就是以一種熟悉并可立即識別的形式向臨床醫(yī)生提供解剖學信息，該信息提供與關(guān)于治療區(qū)域和皮膚表面的解剖學環(huán)境有關(guān)的信息，并且提供對象表面和其內(nèi)部的目標點之間的路線的清晰顯像。該目的是通過根據(jù)本發(fā)明的方法實現(xiàn)的，其特征在于，通過識別表面并且將信息從目標點投射到所識別的表面上來產(chǎn)生目標中心投影。
根據(jù)本發(fā)明，識別一個目標點。將該目標點作為在整個體積數(shù)據(jù)集內(nèi)從其投射信息的點。它通?？赡苁悄繕梭w積的一部分，在治療計劃的情況下，目標體積就是表示待治療的組織體積的體積。例如，目標體積可能是需要進行放射治療或手術(shù)切除的腫瘤。目標點通常是該目標體積的中心，但是情況并不總是這樣的，例如，在一個特別大的目標體積中，臨床醫(yī)生可能希望將投影方法集中在目標體積的某個特定部分。
根據(jù)本發(fā)明，在對象數(shù)據(jù)集內(nèi)識別一個表面。這通常是成像體的表面，但也不是必需如此。信息從目標點向外呈放射狀投射到可以表示該信息的表面上。這樣，在表面上的每個點向觀察者提供能通過目標點與表面上該點的關(guān)系來表示該目標點的信息。就是說，如果觀察者看到顯示該體積表面的圖像，那么投射到該表面的信息會傳達關(guān)于目標點相對于該表面上每個點的信息。
對這些對象數(shù)據(jù)集的處理在計算機的中央處理器中進行，并且作為結(jié)果的圖像以數(shù)字格式在屏幕(通常是計算機屏幕)上被觀察。這樣，可以采用本領(lǐng)域中已公知的數(shù)字化技術(shù)。例如，當生成數(shù)字表示的圖像時，無論該圖像是通過物理成像過程生成，還是通過抽象數(shù)據(jù)處理過程生成，該圖像中含有的信息都被作為對象數(shù)據(jù)集中的一系列離散數(shù)據(jù)點保存。該對象數(shù)據(jù)集自身存在于更寬的多維空間內(nèi)。每個數(shù)據(jù)點表示保存的關(guān)于原始成像的對象或該對象數(shù)據(jù)集所表示的空間內(nèi)的特定幾何位置的信息。在醫(yī)學成像的情況下，每個數(shù)據(jù)點描述成像對象或機體的某些方面，諸如相對密度、X射線不透明性或遍及該組織的單個點處的含水量。該信息通常以可視數(shù)字格式提供給觀察者，通常作為投射到觀察屏幕上的3維體積的圖像，或者作為表示該體積內(nèi)切片的一系列2維圖像，每個圖像也都顯示在觀察屏幕上。
在屏幕上顯示的任何數(shù)字化的2維圖像內(nèi)，全體顯示信息是作為像素陣列顯示的。每個像素構(gòu)成正被顯示的整個圖像的一小部分，并且將來自從中得到圖像的對象數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)點分配給這些像素，從而形成如所見到的圖像。這樣，任何2維圖像的觀察都可以看作是簡單地觀察一組像素。然而，對象數(shù)據(jù)集自身可以被認為是虛擬空間中的一組像素，或者被認為是3維等價物、體素，并且在后一種情況中，包含由該對象數(shù)據(jù)集描述的整個空間內(nèi)的所有信息。這樣，在屏幕上產(chǎn)生圖像就可以看作是簡單地將來自各個虛擬體素內(nèi)的信息分配到要在計算機屏幕上顯示的像素陣列。該屏幕上顯示的圖像可能是，比方說，解剖學信息，它可能是貫穿原始對象的具體切片，或者可能是一個重構(gòu)圖像，顯示從某個角度觀察3維對象的表現(xiàn)形式。
這樣，在原始體積內(nèi)識別目標點和表面類似于在一個表示原始體積的虛擬對象空間內(nèi)識別點或表面，反之亦然。選擇的目標點通常是虛擬對象內(nèi)的點，該點表示真實對象中位于待處理的某個體積中心的點。選擇的表面通常對應(yīng)于原始對象的實際表面，但是并不是必需如此。因此，如權(quán)利要求中所述的本發(fā)明的本質(zhì)可以看作是將信息從表示空間中某個實際點的點向外投射到該點周圍或附近的表面上。
權(quán)利要求2進一步發(fā)展了基本發(fā)明。除了目標體積之外的感興趣的體積可以從同一對象數(shù)據(jù)集中被識別。例如，可以從原始對象數(shù)據(jù)集中將血管分割出來，或者操作者可以從原始體積內(nèi)識別生理上重要的體積。由此可知，分割是一種用來在圖像內(nèi)識別和劃界圖像數(shù)據(jù)集內(nèi)感興趣的區(qū)域或體積的方法。這些分割的區(qū)域通常采用獨特的方式著色，常常使用不同的顏色、陰影或其它獨特的標記，從而使得它們在圖像中可以立即被識別出來。對于分割，醫(yī)學成像具有許多應(yīng)用，包括在下半身圖像中識別腰椎，或在生理測量中識別左心室。作為選擇，圖像數(shù)據(jù)中的體積可以由操作者手動識別，例如通過在幾個2維橫截面切片中的區(qū)域外附近用鼠標點擊，然后通過插入切片進行計算內(nèi)插，從而在整個對象數(shù)據(jù)集中描繪出一個子體積。在本發(fā)明的情況中，被分割或者識別的區(qū)域可能是該數(shù)據(jù)集表示的組織體積內(nèi)的其他重要結(jié)構(gòu)，這些重要結(jié)構(gòu)可能是臨床醫(yī)生希望避開的組織體積，在這種情況下，這些重要結(jié)構(gòu)可能包括主要血管和控制例如說話等重要功能或運動功能的特殊區(qū)域的可識別的神經(jīng)組織體積。
一種可用于分割這些體積的功能方法是將來自兩種單獨的成像形態(tài)的兩組單獨的對象數(shù)據(jù)集記錄或組合在一個圖像內(nèi)。例如，一組描述頭部的對象數(shù)據(jù)集可以和大腦重要功能部分的正電子發(fā)射層析X射線攝影術(shù)結(jié)合。這兩種圖像會被記錄或組合，從而給出一個同時包括解剖學和生理學信息的整體圖像。顱骨內(nèi)生理上重要的區(qū)域是可識別的，并且用于識別它們的信息可以用于在整個圖像中分割這些區(qū)域。同樣，動脈搏記錄器可以用來識別組織體積內(nèi)的動脈。然后可以將記錄到例如來自CT掃描儀的相同組織體積的詳細圖像，以便在組織體積內(nèi)分割主要動脈。
現(xiàn)在，來自顱骨內(nèi)這些被分割出來的區(qū)域的信息可以投射到被識別的表面上，就像沿著從目標點發(fā)射并以徑向向外傳播到表面的線性射線投射。
如在權(quán)利要求3中定義的，該信息可以僅僅是實體或是重要結(jié)構(gòu)。如果是這種情況，那么結(jié)果圖像顯示所有被投射到對象數(shù)據(jù)集內(nèi)的被識別表面上的重要結(jié)構(gòu)相對于目標點位置的位置。
通過用這種方式產(chǎn)生投影，臨床醫(yī)生可以得到一幅圖像，該圖像顯示了實體表面，以及投射到上面的從目標點所看到的任何被分割或識別的區(qū)域的位置。實質(zhì)上，這些區(qū)域或重要結(jié)構(gòu)可以僅僅是用戶認為有興趣的對象數(shù)據(jù)集內(nèi)的任何體積。當這些區(qū)域是對整個組織的健康機能很重要的區(qū)域時，得到的表面圖像還包括生理上重要區(qū)域的投影。其實，該投影展現(xiàn)了3維體積表面附近的點，通過這些點可以設(shè)計一條清晰的直路徑到達目標體積的中心，而不會穿過任何重要結(jié)構(gòu)的任何部分。這樣，該圖像向用戶或臨床醫(yī)生呈現(xiàn)了從表面到目標點的安全路線。
權(quán)利要求4定義了一種方法，其中重要結(jié)構(gòu)的尺寸在對象數(shù)據(jù)集中被放大。當目標中心投影生成時，它將包含比原始對象數(shù)據(jù)集中大的重要結(jié)構(gòu)的投影。其效果是允許臨床醫(yī)生或用戶在識別從3維體積表面到目標點的安全路線時有一定的誤差范圍。
權(quán)利要求5定義了本發(fā)明的一個實施例，其中從目標點投射到被識別表面的信息是關(guān)于目標點和被識別表面上的每點之間距離的信息。這樣，由對象數(shù)據(jù)集表示的有關(guān)組織體積內(nèi)目標點深度的信息可以投射到該被識別的表面上。該信息使臨床醫(yī)生可以識別到達目標點的最短路線，并由此制定治療計劃，該計劃可以將對周圍組織的損傷減到最小程度。
權(quán)利要求6定義了本發(fā)明的一個實施例，其中在該被識別的表面上的單個點周圍生成投影。例如，可以在被識別的表面上的點周圍的有限區(qū)域內(nèi)而不是在整個被識別表面上，生成平面投影。
為了增強本發(fā)明的有效性，可以結(jié)合來自于對象數(shù)據(jù)集的體積信息顯示平面投影，通過其重構(gòu)平面投影。這包含在權(quán)利要求7中，權(quán)利要求7定義了本發(fā)明的一個實施例，其中，平面投影的圖像和多維體積的圖像一起顯示，其方式是將平面投影疊加到被識別表面上生成該平面投影的點周圍的體積圖像中。如果兩幅圖像以相同的角度方向顯示在一個觀察屏幕上，觀察者就會得到這樣一幅顯示一個疊加在體積表面上的小區(qū)域的投射信息的有限平面投影的視圖。然后，可以把該視圖作為一個完整的整體進行圖形處理和定向，這樣如果3維體積的圖像被旋轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn)，那么2維平面投影將會隨之旋轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)。因此，平面投影可能不總是被看作平坦的2維圖像，而是通常在觀察屏幕上被著色成仿佛在屏幕內(nèi)傾斜或翻倒一個角度。
位于對象數(shù)據(jù)集中被識別表面上的可能點的總和可以二分成兩個單獨的組。一組是提供到達目標點的清晰的直線通路的表面上的點。另一組點是在這樣的表面上的點該表面提供到達目標點的直線通路，該通路在沿著其長度的一些點上，確實穿過一個被識別的重要體積的某部分。
權(quán)利要求8和9定義本發(fā)明的實施例，其中計算這兩組選擇的點。這給臨床醫(yī)生提供了兩組用于臨床功能工具進入該體積的可能進入點。一組點通向不穿過任何重要體積的任何部分的直線通路，提供到達目標的安全路線。另外一組點揭示穿過任何一個重要體積的某部分的直線通路，提供到達目標的不安全或不太希望采用的路線。這兩組點以圖解方式呈現(xiàn)給用戶，比方說，具有以兩種視覺上不同的方式將兩組點映射到該表面上的原始體積的圖像，或者可以非圖解方式簡單地作為兩組坐標呈現(xiàn)給用戶。
當目標中心投影已經(jīng)生成時，能夠定向?qū)ο髷?shù)據(jù)集內(nèi)的信息，從而呈現(xiàn)給用戶各種信息和圖像格式。權(quán)利要求10定義了本發(fā)明的一種實施例，其中從被識別表面上的任何點到該目標點的通路在該圖像中得到顯示。這使得臨床醫(yī)生或用戶可以選擇被識別表面上的任何點，并且獲得一幅圖像，該圖像顯示目標點、在被識別表面上的投影、一個在該表面上選擇的點和跨越選擇點和目標點之間距離的直線通路。這使得用戶可以觀察與周圍解剖體相關(guān)的通路。就像其他任何圖像一樣，可以通過旋轉(zhuǎn)、放大和任何其他圖像操作來改變該體積的定向以及選擇點和通路。
本發(fā)明還涉及如權(quán)利要求11中所定義的計算機程序，和如權(quán)利要求12中所定義的工作站。
本發(fā)明的這些和其它方面將參照附圖進一步闡明和描述。


圖1是描述本發(fā)明的一個實施例的流程圖。
圖2顯示了穿過機體的橫向、冠狀和徑向切片。
圖3顯示了從目標點到被識別表面的信息投影。
圖4顯示了目標點外加重要結(jié)構(gòu)，以及這些重要結(jié)構(gòu)的位置在被識別表面上的投影。
圖5顯示了按該實施例生成的血管的投影。
圖6顯示了按該實施例生成的血管的投影，包括以鏢靶形式顯示的距離信息。
圖7顯示除去表面的顱骨，來顯示目標點、被分割的結(jié)構(gòu)、表面上的選擇點和從該點到目標點的直線通路。
圖8顯示與直線通路橫向的MPR。
圖9顯示了包含直線通路的MPR。
圖10顯示了放大的重要結(jié)構(gòu)在被識別表面上的投影。
圖11顯示了距離信息在被識別表面上的投影。
圖12顯示了一個選擇點附近的平面投影在被識別表面上的投影。
圖3顯示了本發(fā)明的本質(zhì)思想，即從對象數(shù)據(jù)集內(nèi)的目標點投射信息。該圖顯示了一個選擇的目標點31、該圖像內(nèi)某個表面32和從目標點徑向投射的信息，該投射用射線33來描述。
圖4顯示了信息從目標點41到一個表面46的投影，該信息表明存在重要結(jié)構(gòu)42和43。在這種情況下，42可能是血管，43可能是對正常機能很重要的大腦的某區(qū)域。這些分別作為區(qū)域44和45投射到表面上。
圖1顯示了一個實施例，通過該實施例，本發(fā)明可以實際使用。在本實施例中，兩個數(shù)據(jù)集，描述大腦的數(shù)據(jù)集1，即BD，和包含解剖圖形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集2，即AD，都被記錄到3，即RD。AD包括關(guān)于顱骨內(nèi)主要動脈位置的信息，這些信息可以被分割，SegV，4。在這種情況下，本發(fā)明需要的識別表面是顱骨的表面，并且這也是可以分割的，SegS，5。該數(shù)據(jù)集可以通過許多方法顯示。多平面重定格式的方法是一種已知的方法，它產(chǎn)生被稱為多平面重定格式(MPR)的2維圖像，通過該方法，對象數(shù)據(jù)集中所含的信息可以作為一系列的2維切片顯示，這些切片可以定向在3維體積內(nèi)的任意角度。這樣，作為結(jié)果的圖像可以切片的形式觀察，這些切片可以在一個完整的2π立體角內(nèi)的任何角度方向重構(gòu)。特別地，該對象數(shù)據(jù)集可以以三個相互正交的方向中的任何一個來顯示，從而使該圖像數(shù)據(jù)可以作為一系列橫向切片、一系列冠狀切片和一系列徑向切片呈現(xiàn)，其中該橫向切片垂直于沿著從頭到腳的身體軸線連續(xù)的線，21，該冠狀切片垂直于從身體的后表面到前表面連續(xù)的線，22，該徑向切片垂直于從身體的左側(cè)到右側(cè)連續(xù)的線，23。應(yīng)用于大腦的同樣的定向如圖2中24、25、26所示。大腦的數(shù)據(jù)集BD，以這些方向中的全部三個方向，在正交觀察器中顯示，6，該觀察器是一個分屏組合，顯示了對象數(shù)據(jù)集的三個單獨的視圖。目標點由用戶在正交觀察器上選取，6，所有的三個視圖都顯示了該深度上通過包含該選擇點的對象數(shù)據(jù)集的多平面重定格式切片。一旦目標點被選擇，投影就可以計算，Calc，7。在這點上計算來自目標點的AD中的血管的投影，并且該投影在一個表面著色的視圖中得到顯示。然后，用戶可以在被識別的表面上定義一個選擇的點，EP，8，作為到該體積的可能進入點，并且顯示包括投影數(shù)據(jù)、目標點、選擇點以及目標點和選擇點之間的通路的組合數(shù)據(jù)集，Disp，9。表面上的選擇點和目標點之間的通路可以在圖像上作為針顯示。
現(xiàn)在，顱骨的表面和被分割的血管52的位置相對于目標點51的位置的投影一起顯示。如圖5中所示，該圖顯示了從目標點向表面54徑向投射53的信息。此圖像可以被臨床醫(yī)生用于檢查頭部以便估計進入顱骨的可能路徑，該路徑與目標點相交而繞過血管。如果試圖用臨床功能工具進入顱骨，并且穿過任何血管投影的任何部分而到達目標點，那么該工具采用的路線會穿過被分割的血管的某部分。整個圖像表示系統(tǒng)表示了原始的顱骨和現(xiàn)實中可能發(fā)生的操作，因此這可能意味著如果使用表面上的該點作為原始顱骨上的實際進入點，那么該臨床功能工具采用的路徑就會穿過顱骨中的實際血管。如果其它任何類型的重要體積取代血管被投射到顱骨表面上，那么也同樣適用。然后，整個系統(tǒng)可以用來估計直到身體內(nèi)的目標點的路徑，該路徑避開重要結(jié)構(gòu)。
如果被分割的血管或者其它任何重要結(jié)構(gòu)也如權(quán)利要求4中定義的那樣在對象數(shù)據(jù)集中被放大，那么顱骨表面被投影覆蓋的區(qū)域也會增加。這會減小剩下的剩余表面區(qū)域的尺寸，并且到達目標點的可能進入路線的數(shù)目也會減少。然而，與此同時，提供可能進入位置的剩下可用的區(qū)域現(xiàn)在就只包括具有離開任何重要體積的內(nèi)建最小安全距離的可能進入點。并非所有的重要體積都可以被放大，某些個別的重要體積可以比其它放大得更多或更少。例如，當血管和例如語言區(qū)域那樣的生理上重要的頭顱體積同時投射到顱骨表面上時，可以使用此功能。血管可以從它們在對象數(shù)據(jù)集內(nèi)的原始尺寸投射，但是被分割或被識別的控制語言的體積在投射之前可以被放大，從而在該圖像內(nèi)給出該器官的特定部分周圍的更大的安全容限。
頭部圖像，包括投影，可以在觀察屏幕上旋轉(zhuǎn)，并從任何角度觀看。圖6顯示了從目標61投射到顱骨表面64并且區(qū)別著色63的距離信息，從而使得顱骨表面上最接近選擇的目標點的點以一種顏色顯示，而更遠的各種距離上的點以另外的顏色呈現(xiàn)。因為顱骨表面基本上是圓形的，這些顏色的顯示趨向于一組同心圓，但并不是顱骨表面周圍的所有點都必需是這樣的。此投影可以和重要體積62的投影同時看到。
現(xiàn)在用戶可以選擇手術(shù)工具或射線束進入顱骨的幾個可能的進入點。一旦選擇了可能的進入點，則可能進入點和目標點之間的通路就可以在圖像內(nèi)顯示。例如，皮膚和顱骨表面可以從圖像中去除，從而只顯示目標點71、被分隔的血管72及其投影73、選擇的進入點75和該點與目標點之間的通路74。圖7顯示了本實施例。
一旦選擇了在表面上的可能進入點，3維體積數(shù)據(jù)集就可以重定格式，從而以一系列中心位于表面上的該點和目標點之間的直線通路附近上的切片來表示該信息。這些多平面重定格式83顯示了包含在該體積內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，如果觀察者能沿著從表面上的點82到目標點81的直線通路84，那么就會從這個方向上看到該圖像。如圖8所示。這使得臨床醫(yī)生可以沿著該直線通路觀察包含在該體積內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)。這使得臨床醫(yī)生能夠驗證該通路相對于局部解剖的位置。
該對象數(shù)據(jù)集也可以重定格式，從而以一系列圍繞直線通路旋轉(zhuǎn)的2維切片93顯示信息。在這種情況下，對切片進行重定格式，使得它們沿著直線通路94的方向以任何角度定向，每個切片包含直線通路作為平分線，將2維圖像分成面積相等的兩半。由于這些切片可以圍繞該直線通路以任何角度重構(gòu)，所以它們形成一系列的圖像，當該圖像滾動起來時，提供了圍繞直線通路的視圖。本實施例在圖9中顯示。目標點91和表面上選擇的點92可能、也可能沒有單獨或同時包含在內(nèi)。
圖10顯示了放大的重要結(jié)構(gòu)105從目標點101到被識別的表面103的投影，如權(quán)利要求4中所定義的。從102到105的重要體積的尺寸增加可以由系統(tǒng)自動設(shè)置，或者由用戶手動設(shè)置。其結(jié)果是從104到106的放大投影。
圖11顯示了信息的投影1104，描述了目標點1101和被識別表面1103之間的距離1102，如權(quán)利要求5中定義的。
圖12顯示了圍繞選擇的點1202在被識別表面1203上生成平面投影1204。圖12顯示了與被識別表面的視圖結(jié)合在一起的平面投影。在此圖像中，平面投影只顯示了血管，但是也可以顯示其它類型的重要體積。
權(quán)利要求
1.一種從多維對象數(shù)據(jù)集中產(chǎn)生和顯示多維體積圖像的方法，該方法包括步驟在多維體積內(nèi)識別目標點(31)，其特征在于目標中心投影是通過識別一個表面(32)并且將信息從該目標點投射(33)到該被識別表面(32)上來生成的。
2.一種如權(quán)利要求1所述的方法，其中該方法包括識別多維體積內(nèi)的至少一個重要結(jié)構(gòu)(42，43)，其特征在于來自該重要結(jié)構(gòu)的信息被投射到該被識別的表面上。
3.一種如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于來自該重要結(jié)構(gòu)的信息被投射到該重要結(jié)構(gòu)的被識別表面上(44，45)。
4.一種如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于該被識別的重要結(jié)構(gòu)在投射到被識別表面(103)之前，被放大體積(105)。
5.一種如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于描述目標點和3維體積的被識別表面之間距離(1102)的信息被投射(1104)到該體積的表面上。
6.一種如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該目標中心投影生成在3維體積的被識別表面上的選擇點周圍(1204)。
7.一種如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該目標中心投影(1204)與該多維體積一起顯示，以這樣一種方式使得該目標中心投影的顯示角度方向與該多維體積(1203，1204)的顯示角度方向相同。
8.一種如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于計算允許點的集合，該集合是該體積表面上的點的集合，沒有點與重要體積的投影重合。
9.一種如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于計算禁止點的集合，該集合是該體積表面上的點的集合，這些點與重要體積的投影重合。
10.一種如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在該多維體積的被識別表面上選擇一個點(75)，其特征在于確定從該選擇點到目標點的直線通路(74)。
11.一種計算機程序，包括從多維對象數(shù)據(jù)集中產(chǎn)生和顯示多維體積圖像的指令，并且包括執(zhí)行在該多維體積內(nèi)識別目標點的步驟的指令，其特征在于該計算機程序還包括通過識別一個表面并且將信息從目標點投射到被識別表面而生成目標中心投影的指令。
12.一種配置為用于顯示和使用圖像的工作站，包括用于從多維對象數(shù)據(jù)集中產(chǎn)生和顯示多維體積圖像的裝置，并且包括用于在多維體積內(nèi)識別目標點的裝置，其特征在于該工作站還包括用于通過識別一個表面并且將信息從目標點投射到被識別表面而生成目標中心投影的裝置。
全文摘要
來自多維對象數(shù)據(jù)集的多維體積的圖像在監(jiān)視器上顯示，識別一個目標點(31)和一個表面，然后通過將信息從目標點投射(33)到該被識別的表面(32)上來生成目標中心投影。在該多維體積內(nèi)識別重要體積(42，43)，將來自這些重要體積的信息投射到被識別的表面上。在該表面上選擇點，并計算該選擇點和該目標點之間的直線通路(74)。為該選擇點計算目標點和被識別表面之間的距離信息。將該距離信息投射到被識別的表面(1104)上。提供了一個實施例，其中重要體積在投射(106)之前被放大(105)。該投影可以在該表面上的選擇點周圍產(chǎn)生，并且與多維體積(1204)一起顯示。
文檔編號G06T15/20GK1650329SQ03809816
公開日2005年8月3日 申請日期2003年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月3日
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