專利名稱：醫(yī)學(xué)圖像瀏覽協(xié)議的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及瀏覽三維醫(yī)學(xué)成像數(shù)據(jù)集，尤其涉及構(gòu)建一種瀏覽協(xié) 議，以加強(qiáng)瀏覽包括潛在病變或病理的圖像。
背景技術(shù)：
存在許多技術(shù)，諸如計算機(jī)X射線斷層造影(CT)和磁共振成像 (MR)，用來捕獲人體結(jié)構(gòu)的多重局部圖像，產(chǎn)生三維(3D)數(shù)據(jù)集。 大的3D數(shù)據(jù)集可以用一組可視化工具，諸如MPR(多平面重建)、(厚塊)MIP (醫(yī)學(xué)圖像處理)、DVR (直接體渲染)、表面渲染等來 檢查。然而，檢查往往很費(fèi)時并且具有強(qiáng)烈的用戶依賴性。此外，它 還很難確保能對整個圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z查。這些問題可以通過使用3D瀏覽協(xié)議得到改善，其可自動地顯示3D 數(shù)據(jù)集的不同渲染(例如，改變格式的切片、(厚塊)MIP、表面渲染、 DVR)的序列或動畫。瀏覽協(xié)議將限定渲染的類型、渲染參數(shù)(諸如 分類功能、顏色查找表和放大率)以及幾何結(jié)構(gòu)。此外，瀏覽協(xié)議還 限定將要顯示的渲染的序列，當(dāng)一個特定的渲染是可視時它的顯示時 間，以及在數(shù)據(jù)檢査期間，可用的或者所需的可能交互。因此，由瀏覽協(xié)議限定所得到的渲染可顯示給專業(yè)人員，諸如放射 科醫(yī)師來進(jìn)行診斷。 一個簡單的示例是通過連續(xù)顯示全部圖像切片而 提供的動畫。仿真結(jié)腸鏡檢查或仿真內(nèi)診鏡檢査通常是更明確的例子， 類似的方法也建議用于諸如神經(jīng)學(xué)的其他領(lǐng)域中。例如，WO 99/42977描述了一種用于仿真內(nèi)腔鏡檢查的方法，其可 自動地設(shè)計一條穿過3D醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)集的通路?；谠S多因素，諸如 空腔的寬度、通路的曲率以及從通路到空腔邊緣的距離，使用補(bǔ)償函 數(shù)來確定啟動點(diǎn)和終點(diǎn)，以及計算貫穿身體結(jié)構(gòu)空腔的通路。隨著在 通路上往返移動，可利用瀏覽參數(shù)來改變顯示的視圖，這些參數(shù)可沿
著設(shè)計的通路改變限定了視圖的多個特征，諸如照明度、凝視角、視 野尺寸和縱橫比。計算機(jī)輔助檢測(CAD)可用于從3D圖像數(shù)據(jù)中嘗試和識別出體 內(nèi)的病變或病理。然而，CAD信息一般用于二元的方法中，其中病變 或病理或存在或不存在。任何識別出的病變或病理可以在示出病變或 病理的特定渲染中用不同顏色顯示?？商鎿Q地，可以編輯識別出的病 變或病理的列表并作為核對表來指引能夠檢查每個被識別病變或病理 的圖像的專業(yè)人員。然而，通過CAD識別出的病變或病理并不是完全 可靠的，因此這種方法可能導(dǎo)致錯過一些病變或病理，使其可靠性較 差?？商鎿Q地，不正確地將身體部分的特征識別為一種病變或病理將 浪費(fèi)時間。因此，如果能提高將3D醫(yī)學(xué)成像數(shù)據(jù)集可視化用于檢查的速度、 可靠性和效率將非常有利的。發(fā)明內(nèi)容依據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種計算機(jī)執(zhí)行的方法，可創(chuàng)建一 種用于與患者有關(guān)的醫(yī)學(xué)圖像的瀏覽協(xié)議。可以確定在從患者獲得的 醫(yī)學(xué)圖像中存在感興趣的部位或區(qū)域。還設(shè)計了一種給用戶顯示醫(yī)學(xué) 圖像的瀏覽協(xié)議。瀏覽協(xié)議可包括將顯示包括感興趣位置的圖像的瀏 覽通路。瀏覽協(xié)議還包括一個與感興趣位置相關(guān)聯(lián)的觸發(fā)器(trigger)。 該觸發(fā)器可以使得圖像顯示的動態(tài)模式被重構(gòu)，以高亮顯示感興趣的 第一個位置。因此，通過使用與成像數(shù)據(jù)集中的實(shí)體有關(guān)的輔助信息，瀏覽協(xié)議 呈現(xiàn)圖像的動態(tài)方式能夠被配置或相反能夠被調(diào)制，以便增強(qiáng)顯示實(shí) 體的圖像的方式，以使得檢查實(shí)體的圖像更容易。這樣，通過識別特 定感興趣區(qū)域并以動態(tài)的方式動態(tài)地呈現(xiàn)特別關(guān)注的區(qū)域的圖像，整 個數(shù)據(jù)集的可靠的檢査更加容易，該動態(tài)的方式使各區(qū)域得到更嚴(yán)格 和完全的檢查。該方法可包括確定多個感興趣位置的存在。也就是說，可以在獲得 的圖像數(shù)據(jù)集中識別出多于一個的實(shí)體以用于增強(qiáng)顯示。
瀏覽協(xié)議可包括多個觸發(fā)器，每個均與相應(yīng)的感興趣位置相關(guān)聯(lián)。 也就是說，對于每個感興趣的位置或區(qū)域，在瀏覽協(xié)議中提供一個單 獨(dú)的觸發(fā)器，以使得可以給每個位置挑選特定的動態(tài)顯示形態(tài)。例如， 雖然可以使用相同類型的動態(tài)顯示形態(tài)，例如，拉近來放大一個實(shí)體， 但顯示形態(tài)的類型屬性也可以改變，例如，縮放的速率或達(dá)到什么水 平的放大率?？商鎿Q地，單個觸發(fā)器可用來確定動態(tài)顯示形態(tài)的類型 和動態(tài)顯示形態(tài)的屬性?？梢杂弥辽賰煞N不同的方式重構(gòu)動態(tài)模式的圖像顯示。也就是說， 至少兩種或更多的不同類型的動態(tài)圖像顯示形態(tài)可在瀏覽協(xié)議中被相 同或不同的觸發(fā)器觸發(fā)。例如，第一觸發(fā)器可以不同的視角動畫地顯 示第一位置，第二觸發(fā)器可以不同的分辨度或放大率動畫地顯示另一 個位置。可替換地，單個觸發(fā)器可以不同的視角和不同的分辨度顯示 同一位置?？商鎿Q地，單個觸發(fā)器可以特殊的動態(tài)顯示形態(tài)和包括重 構(gòu)的靜態(tài)顯示形態(tài)，例如改變顏色或該位置的可視外觀的其他方面， 對該位置進(jìn)行顯示。動態(tài)和靜態(tài)顯示形態(tài)的其他組合可用于任意單獨(dú) 的觸發(fā)器和/或多個觸發(fā)器和/或用于一個位置和/或多個位置。確定感興趣位置的存在包括訪問患者的電子記錄。患者記錄數(shù)據(jù)可 用于確定感興趣位置的存在?；颊哂涗洈?shù)據(jù)還可用于除了簡單識別存 在該位置之外的其他目的。例如，患者記錄數(shù)據(jù)可用于確定該位置的 動態(tài)顯示形態(tài)的類型和/或?qū)傩?，以及任意靜態(tài)顯示形態(tài)的類型和/或?qū)?性。確定感興趣位置的存在可包括使用計算機(jī)輔助檢測(CAD)。計算 機(jī)輔助檢測算法可用于醫(yī)學(xué)成像數(shù)據(jù)集以識別感興趣位置。因此，分 析圖像數(shù)據(jù)集以在整個圖像數(shù)據(jù)中識別出感興趣位置，對于該圖像數(shù) 據(jù)，動態(tài)顯示形態(tài)應(yīng)被重構(gòu)。這樣，該方法自動選出將要被用戶檢查 的位置，而不需要進(jìn)行與該位置關(guān)聯(lián)的簡易的二元評估。相反地，該 信息被用來引發(fā)將被選擇的更適于嚴(yán)格檢查包括該位置的圖像的動態(tài) 顯示形態(tài)。輔助信息可用來確定動態(tài)顯示形態(tài)的類型和/或?qū)傩曰蛉我忪o態(tài)顯 示形態(tài)的類型和/或?qū)傩浴＠?，如果CAD數(shù)據(jù)或患者數(shù)據(jù)指出它無 法確定一個位置是不是實(shí)際病變的位置，那么也可以降低包括該位置 的圖像被顯示的速率，使之更易于精確地從顯示出的圖像中評估該位置是不是一個病變。因此，從CAD或患者數(shù)據(jù)中獲得的度量標(biāo)準(zhǔn)可用來選擇動態(tài)顯示形態(tài)的類型和/或設(shè)置或調(diào)節(jié)動態(tài)顯示形態(tài)的屬性。從輔助數(shù)據(jù)得到的度量標(biāo)準(zhǔn)還可以用來確定與動態(tài)顯示形態(tài)一起使用的靜態(tài)顯示形態(tài)的類型和/或?qū)傩?。某個或每個感興趣的位置可對應(yīng)于一個潛在或?qū)嶋H的病變或病理。 也就是說，每個感興趣的位置可以是一個己知的病變、病理或其他異 常實(shí)體，或被認(rèn)為或懷疑是病變、病理或其他異常實(shí)體的位置。因此， 該方法允許對潛在有害狀況進(jìn)行更嚴(yán)格的檢查。某個或每個位置可對應(yīng)于一個希望被檢查的具體的解剖特征或?qū)?體，或之前存在過病變或病理但已經(jīng)治療過的位置。因此，本發(fā)明提 供一種可用來更精確地評價正常身體或治療效果的瀏覽協(xié)議。許多動態(tài)圖像顯示形態(tài)可用于重構(gòu)圖像顯示的動態(tài)模式，使感興趣 的位置高亮顯示出。動態(tài)瀏覽形態(tài)的類型是可以改變的。對于任意特 定的動態(tài)瀏覽形態(tài)來說，這種動態(tài)瀏覽形態(tài)的屬性或參數(shù)是可以改變 的。圖像的顯示時間也是可以改變的。例如，包括該位置或該位置一部 分的渲染可比沒有包括該位置的渲染顯示更長的時間。圖像被顯示的速率是可以改變的。例如，沒有示出該位置的渲染可 快速地連續(xù)顯示，而包括該位置或該位置一部分的渲染可以不太快的 速度連續(xù)顯示。圖像的至少一部分的放大率是可以改變的。例如，對應(yīng)于該位置或 該位置一部分的渲染的那部分可以較大水平的放大率進(jìn)行動態(tài)地顯示。圖像的至少一部分的分辨度是可以改變的。例如，對應(yīng)于該位置或 該位置一部分的渲染的那部分可以較大水平的分辨度進(jìn)行動態(tài)地顯 示。此外，沒有包括該位置的渲染可比包括該位置至少一部分的渲染 以較低水平的分辨度進(jìn)行顯示。因此，需要更少的處理能力來顯示不 太重要的圖像，因此減少了總的處理時間。
還可以通過觸發(fā)器來重構(gòu)靜態(tài)顯示形態(tài)。例如，可以顯示圖像的至 少一部分的顏色。例如，可用與周圍部分不同的顏色來顯示該位置或 該位置的一部分。還可以改變該位置或該位置一部分的任意可視方面， 諸如其紋理，以在視覺上高亮顯示該位置。圖像的觀測方向是可以改變的。例如，可以將視圖方向從沿著瀏覽 通路改變成更直接地朝著感興趣位置的方向。圖像可以從許多不同的角度進(jìn)行瀏覽。例如，可以停止沿著瀏覽通 路軌道的前進(jìn)，而從許多不同的方向顯示該位置以提供該位置的更好 的全貌圖。這些動態(tài)瀏覽形態(tài)的任意組合都是可以使用的。觸發(fā)器可以使得感興趣位置成為活動的實(shí)體，用戶可通過輸入命令 來與之進(jìn)行交互。因此，當(dāng)隨后依據(jù)瀏覽協(xié)議顯示圖像時，用戶可與 顯示的位置進(jìn)行交互。例如，用戶可輸入命令來啟動與該位置有關(guān)的 另一動作，諸如用戶選擇改變顯示形態(tài)(例如放大)，或用戶可輸入 與位置有關(guān)的數(shù)據(jù)，例如注釋該圖像。觸發(fā)事件可以啟動對感興趣位置執(zhí)行顯示程序的宏指令。顯示程序 可包括上述顯示形態(tài)的任一種或其組合，以及其他的類型。宏指令可 啟動具體到該位置的顯示程序。例如，不同的位置可能具有不同的顯 示程序。例如，如果考慮到該位置可能是一個狹窄，那么，將執(zhí)行這樣的宏指令，其將執(zhí)行圍繞該狹窄進(jìn)行360度全景掃描的顯示程序。 這樣，可以執(zhí)行更易于檢查該位置的顯示程序。此外，該方法還包括依據(jù)創(chuàng)建的瀏覽協(xié)議顯示多個醫(yī)學(xué)圖像。顯示 的圖像或渲染可有助于專業(yè)人員瀏覽該圖像并對患者做出診斷。該方 法還包括在醫(yī)學(xué)圖像的顯示期間接收來自用戶的命令并響應(yīng)于該命令 來執(zhí)行動作。命令可以通過選擇如上所述的活動位置來輸入?？商鎿Q 地或另外地，該方法可簡單地接收來自輸入裝置的命令，并進(jìn)行所選 擇的動作，諸如在顯示形態(tài)的類型或?qū)傩苑矫嬗脩羲x擇的改變。依據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種數(shù)據(jù)處理裝置，以創(chuàng)建用于與 患者有關(guān)的醫(yī)學(xué)圖像的瀏覽協(xié)議。該裝置可包括與存儲指令的存儲器 通信的數(shù)據(jù)處理器。該指令可設(shè)置數(shù)據(jù)處理器。該數(shù)據(jù)處理器可確定 在醫(yī)學(xué)成像數(shù)據(jù)集中存在感興趣的位置。數(shù)據(jù)處理器還可以設(shè)計出一 種給用戶顯示醫(yī)學(xué)圖像的瀏覽協(xié)議。瀏覽協(xié)議可包括顯示所述感興趣 位置的圖像的瀏覽通路。瀏覽協(xié)議還可包括與感興趣位置相關(guān)聯(lián)的觸 發(fā)器。觸發(fā)器可以使得圖像顯示的動態(tài)模式被重構(gòu)，以動態(tài)地高亮顯 示感興趣的第一位置。本發(fā)明數(shù)據(jù)處理裝置方面的優(yōu)選特征與本發(fā)明如上所述的方法方面 的優(yōu)選特征相對應(yīng)。依據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種通過數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行的計算機(jī) 程序編碼，以提供本發(fā)明的方法或本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理裝置。本發(fā)明還 提供了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括承載了本發(fā)明的計算機(jī)程序代碼的 計算機(jī)可讀取介質(zhì)。


現(xiàn)在將僅通過實(shí)例并參考附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施方案，其中圖l示出圖解了瀏覽患者的醫(yī)學(xué)圖像的方法的流程圖； 圖2示出了包括根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備的圖像捕獲系統(tǒng)的示意 性柩圖；圖3示出了圖2的數(shù)據(jù)處理設(shè)備的示意性框圖；圖4示出了依據(jù)本發(fā)明的用于瀏覽醫(yī)學(xué)圖像的計算機(jī)可執(zhí)行方法的 步驟流程圖；以及圖5示出了具有病變的身體結(jié)構(gòu)的示意性表示，說明了在圖1和4中分別示出的各方法的圖像瀏覽和顯示部分。除非另外說明外，在不同附圖中相同的項(xiàng)目用的是相同的參考數(shù)f、T"。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在，在MR圖形數(shù)據(jù)集和仿真結(jié)腸鏡檢查的范圍中描述本發(fā)明的 一個實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于這種數(shù)據(jù)集以及結(jié)腸 鏡檢査。更具體地，本發(fā)明還可用于通過其他成像形態(tài)，諸如CT掃描 器來獲得的3D數(shù)據(jù)集，并可用于其他醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，諸如肺結(jié)核、結(jié)腸 息肉、神經(jīng)動脈瘤或狹窄癥的檢查。
參看圖1，示出了使用了本發(fā)明的較高水平的醫(yī)學(xué)圖像瀏覽方法1 的流程圖。該方法開始使用適宜的掃描系統(tǒng)掃描患者2，以獲得穿過患 者身體的多個剖面。參看圖2，示出了成像系統(tǒng)IO的示意圖，在這個示例性實(shí)施例中， 它是MRI掃描器。該系統(tǒng)包括外殼12，眾所周知，外殼包括了電磁鐵 以在外殼腔內(nèi)產(chǎn)生磁場。支架14支撐平臺16，患者可位于該平臺上并 在掃描器腔內(nèi)被調(diào)度。機(jī)箱18容納了多種控制和數(shù)據(jù)捕獲電子設(shè)備， 并與掃描器本身經(jīng)由通信線20進(jìn)行通信。應(yīng)當(dāng)理解， 一部分控制和數(shù) 據(jù)捕獲電子設(shè)備可被包括在掃描器自身內(nèi)。系統(tǒng)IO包括具有顯示單元 的計算機(jī)22，用戶通過計算機(jī)可控制掃描器的操作并在掃描器捕獲的 圖像上進(jìn)行多種數(shù)據(jù)處理動作。圖3示出了計算機(jī)22的示意性框圖。計算機(jī)22包括一個或多個處 鄰器30以及隨機(jī)存取存儲器(RAM) 32和只讀存儲器(ROM) 34。 本領(lǐng)域眾所周知的，ROM34可永久地存儲指令和數(shù)據(jù)，RAM32可用 作由處理器30使用的工作存儲器來存儲與當(dāng)前正被處理器30執(zhí)行的操 作有關(guān)的數(shù)據(jù)和指令。計算機(jī)22還包括I/0電路36，通過其計算機(jī)與 各種輸入輸出裝置，諸如顯示單元、鍵盤、鼠標(biāo)或其他外圍設(shè)備相通 信。計算機(jī)22還包括通信板38，通過其計算機(jī)可與其他裝置和本地的 或諸如局域網(wǎng)(LAN)或?qū)捰蚓W(wǎng)(WAN)的網(wǎng)絡(luò)上的計算機(jī)相通信。 計算機(jī)22還可包括可移動的大容量存儲裝置40，比如軟盤驅(qū)動器或 CD-Rom驅(qū)動器?？梢苿拥臄?shù)據(jù)存儲介質(zhì)可用于在往返于計算機(jī)22之 間傳輸數(shù)據(jù)和/或程序。計算機(jī)22還可包括大容量存儲裝置42，比如 硬盤驅(qū)動器，其可以儲存計算機(jī)系統(tǒng)所需的程序和數(shù)據(jù)，該計算機(jī)系 統(tǒng)諸如操作系統(tǒng)和用于控制掃描器和圖像管理和處理的應(yīng)用。表示捕 獲的圖像的數(shù)據(jù)文件還可存儲在大容量存儲裝置42上，或遠(yuǎn)程地存儲， 例如存儲在網(wǎng)絡(luò)存儲裝置上。計算機(jī)的各個部分通過總線44進(jìn)行連接， 控制信號、指令和數(shù)據(jù)可通過總線在計算機(jī)的各部分之間傳遞。在一個實(shí)施例中，本發(fā)明被提供作為在計算機(jī)22上運(yùn)行的應(yīng)用， 創(chuàng)建了用于瀏覽由成像系統(tǒng)10捕獲的圖像的瀏覽協(xié)議。然而，本發(fā)明 并不需要本地地提供到成像系統(tǒng)，在其他實(shí)施例中，本發(fā)明并不是作 為成像系統(tǒng)的一部分而提供，而是作為一個獨(dú)立的單元，諸如專用的 瀏覽系統(tǒng)，其可本地或遠(yuǎn)程地訪問由掃描器捕獲的3D圖像數(shù)據(jù)?；氐綀Dl，步驟4中，捕獲了由成像系統(tǒng)10產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)并以 適宜的格式進(jìn)行存儲，并提供了3D數(shù)據(jù)集，由此可以產(chǎn)生患者身體部 分的醫(yī)學(xué)圖像。然后在步驟6中，使用本發(fā)明的方法創(chuàng)建用于顯示患 者身體部分的圖像序列的瀏覽協(xié)議。如上所指出的，可以使用在計算 機(jī)22上或在可訪問3D數(shù)據(jù)集的其他計算機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用軟件來創(chuàng)建 該瀏覽協(xié)議。3D數(shù)據(jù)集可從計算機(jī)22經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳遞到分離的專用瀏覽 站上，或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問。以下將參看圖4更詳細(xì)地描述涉及創(chuàng)建 瀏覽協(xié)議的數(shù)據(jù)處理操作。在步驟6中已經(jīng)創(chuàng)建了瀏覽協(xié)議后，然后在步驟8，執(zhí)業(yè)醫(yī)師利用 瀏覽協(xié)議來檢查患者身體部分的圖像，這些圖像能夠用來進(jìn)行診斷。 正如以下將更詳細(xì)描述的，步驟6創(chuàng)建的瀏覽協(xié)議使用輔助信息來設(shè) 置瀏覽協(xié)議的動態(tài)方面，以使得動態(tài)顯示給專業(yè)人員圖像將利于圖像 的檢査以提高專業(yè)人員讀取圖像的能力。以下將參看圖4更詳細(xì)地描 述涉及瀏覽圖像的數(shù)據(jù)處理操作。圖4示出圖解了計算機(jī)可執(zhí)行方法50的步驟流程圖，該方法用于 創(chuàng)建瀏覽協(xié)議并依據(jù)瀏覽協(xié)議顯示醫(yī)學(xué)圖像。步驟52中，使用3D數(shù) 據(jù)集54和定義的應(yīng)用或目標(biāo)病理來定義初始瀏覽協(xié)議。定義初始瀏覽 協(xié)議包括確定瀏覽通路或軌道，同時確定瀏覽方向，瀏覽方向確定隨 著在瀏覽通路往返移動而將被顯示的圖像。設(shè)計初始瀏覽協(xié)議還包括 定義某些渲染參數(shù)，這些參數(shù)指定了從3D數(shù)據(jù)集54渲染圖像的方式 和格式。從數(shù)據(jù)集的圖像(器官的位置等)或從相關(guān)的元信息中提取出幾何 信息。幾何信息，和/或相關(guān)的元信息，用來產(chǎn)生適于考慮解剖的瀏覽 通路。例如，在仿真結(jié)腸鏡檢查的情況中，瀏覽通路將跟隨結(jié)腸。用 于確定瀏覽通路的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，諸如之前描述的方 法。這些方法通常包括自動地或通過用戶交互式輸入來確定結(jié)腸的起 點(diǎn)和終點(diǎn)。然后用閥值來分割結(jié)腸以提取近似的中心線。在神經(jīng)CTA 的情況中，瀏覽通路應(yīng)大致與圖像中的頭部方向、位置和尺寸對齊。
初始瀏覽協(xié)議還可以定義不同類型的渲染(例如MPR (厚塊)MIP、 表面渲染、DVR)，用于隨著在瀏覽通路往返移動來顯示身體部分圖 像。瀏覽協(xié)議還可確定將要顯示的渲染的順序，是否將要顯示兩個不 同類型的渲染以及單個渲染將要顯示的時間。通常，初始瀏覽協(xié)議應(yīng) 確保捕獲的3D數(shù)據(jù)集可充分完全地顯示以滿足該方法的特殊應(yīng)用的目 的。然后步驟56中，或可替換地與步驟52并行，利用計算機(jī)輔助的檢 測(CAD)方法來識別3D數(shù)據(jù)集54中感興趣的特征。更具體地，在 當(dāng)前示范性的應(yīng)用中，CAD算法從3D數(shù)據(jù)集54中提取出一組看上去 可能是諸如結(jié)腸息肉的潛在病變或病理的區(qū)域。然而，在其他應(yīng)用中， 被懷疑的或潛在的病變或病理可能是肺結(jié)核、狹窄或動脈瘤?？商鎿Q 地，或另外地，在步驟56中，存在具體病理的可能性可被分配到步驟 56的圖像中的各個單獨(dú)的體素或區(qū)域。此外，CAD算法或方法可從3D 數(shù)據(jù)集中提取出可能是病理的幾何信息，例如息肉、動脈瘤、小瘤的 尺寸、形狀或方向或者狹窄導(dǎo)管片斷的軸。然后，在步驟58中，來fi CAD步驟56的信息將用來改進(jìn)步驟52 中產(chǎn)生的初始瀏覽協(xié)議。初始瀏覽協(xié)議的動態(tài)方面可以多種方式進(jìn)行 改進(jìn)，以便使得隨后對潛在病變或病理的檢查更方便。在瀏覽協(xié)議中 加入觸發(fā)器，其可隨后以由觸發(fā)器確定或指明的方式使得動態(tài)顯示形 態(tài)被重構(gòu)。例如，初始瀏覽協(xié)議可以改進(jìn)或調(diào)整以便改變顯示特定渲染的時 間。例如，與當(dāng)CAD信息表明出現(xiàn)病變的可能性較高或不明確情形 需要更詳細(xì)檢査時所使用的時間周期相比較，如果CAD信息表明在特 定渲染中出現(xiàn)病變的可能性很低，那么特定渲染的顯示時間將較短。此外，根據(jù)CAD信息，瀏覽參數(shù)也是可以改變的，以便于改變圖 像被呈現(xiàn)的動態(tài)方式。例如，瀏覽方向也是可改變的以便給瀏覽者顯 示更多潛在的病變。也就是說，視角可被變化為更好的視角來動態(tài)地 顯示病變的圖像。此外，病變或病變區(qū)域顯示的放大率與身體部分的 其余部分相比較也是可以動態(tài)改變的。因此可以更詳細(xì)地檢查病變。 此外，根據(jù)CAD信息還可以改變渲染參數(shù)。例如，可以改變渲染模式、 在屏幕上的顯示期間使用的亮度水平(即，圖像值如何被映射到用于在屏幕上顯示的亮度值)以及可依據(jù)CAD信息調(diào)節(jié)DVR渲染的透明度和不透明度。此外，依據(jù)CAD信息還可在瀏覽協(xié)議中插入特定的宏指令動作。 例如，如果CAD信息表明存在潛在的病變或高度不明確的區(qū)域，那么， 將使用宏指令從多種不同的角度來顯示該區(qū)域，例如，對于可能的狹 窄癥來說，360度旋轉(zhuǎn)可以從各方面觀察導(dǎo)管片斷。還可以使用其他類 型的宏指令動作，諸如"飛越-穿過"導(dǎo)管片斷，其中顯示的視圖相應(yīng) 于穿過感興趣的特征，從感興趣的特征內(nèi)部顯示視圖，諸如在血管內(nèi) 朝外看。瀏覽協(xié)議還可進(jìn)行改進(jìn)來包括基于CAD信息的交互元件。例如， 當(dāng)-一個患者病變顯示給瀏覽者看時，病變可以是交互的，以使得如果 用戶選擇該顯示的病變，例如通過利用鼠標(biāo)在病變上"點(diǎn)擊"，那么 可以啟動另一個動作。例如，可以使用宏指令動作來從不同方向?yàn)g覽 該病變，可以改變該病變視圖的放大率或者將與該潛在病變有關(guān)的其 他信息顯示給用戶看。在 一 些階段的初始瀏覽協(xié)議的改進(jìn)期間，可以確定由初始瀏覽協(xié)議 定義的每個獨(dú)立的渲染是否包括這些區(qū)域，對于這些區(qū)域，CAD信息 表明瀏覽協(xié)議的動態(tài)方面應(yīng)當(dāng)被改進(jìn)以便方便地瀏覽潛在的病變。這 可以多種不同的方式實(shí)現(xiàn)。例如，對于一個特定的渲染，可以計算出 由CAD算法識別出的、分?jǐn)倽撛诓∽兊捏w素的數(shù)目，以確定該特定的 渲染是否是需要進(jìn)一步檢查的渲染。在另一種方法中，如果順序地顯 示一疊圖像切片，然后對于每個要顯示的切片，該片斷中出現(xiàn)病變的 可能性的測定應(yīng)在該切片上進(jìn)行總計并用于計算每個相應(yīng)切片被顯示 的時間。因此，如果切片總計的可能性很低，那么與總計的可能性較 高的切片相比，該切片可以顯示相對較短的時間，從而對最有可能的 切片進(jìn)行更好的檢查以發(fā)現(xiàn)病變的存在。在仿真內(nèi)腔鏡檢查應(yīng)用中，可用射線造型法來檢查接近感興趣的點(diǎn) 或區(qū)域的體素是否對該渲染有幫助，以便確定該渲染是否需要進(jìn)一步 顯示給用戶看。在另一種方法中，對于瀏覽通路或軌道中最靠近感興 趣點(diǎn)或區(qū)域的那些部分來說，與瀏覽通路的其他部分相比較，可以采 用更低的速度來沿著瀏覽的軌道或通路往返移動。因此，與那些不認(rèn) 為包括了感興趣的圖像的渲染相比較，包括感興趣圖像的那些渲染可 以顯示更長的時間?？苫诔?CAD信息之外的源頭而來的醫(yī)學(xué)信息來改進(jìn)初始瀏覽 協(xié)議。例如，患者的電子記錄可包括與患者相關(guān)信息有關(guān)的數(shù)據(jù)項(xiàng)，諸如年齡、病史、具體的危險或其他醫(yī)學(xué)信息。從患者的電子記錄60 獲得的醫(yī)學(xué)信息數(shù)據(jù)項(xiàng)可通過程序進(jìn)行訪問，以在步驟58中改進(jìn)初始 瀏覽協(xié)議。例如，如果該患者的信息或病史顯示在特定區(qū)域具有病理 的風(fēng)險增大時，可改進(jìn)瀏覽協(xié)議把注意力更集中在這個具體區(qū)域上。可替換地，或另外地，與之前診斷或治療有關(guān)的信息可從患者的電 子記錄60中獲得，并可用來改進(jìn)瀏覽協(xié)議以把注意力集中在特定區(qū)域 上，在該區(qū)域有病變在先前已經(jīng)被診斷或治療過，以便評價該病變的 當(dāng)前狀態(tài)。當(dāng)使用不同的成像形態(tài)時也能使用該信息。例如，第一成 像形態(tài)己經(jīng)表明在特定位置上的潛在病變。然后，可用第二成像形態(tài) 被用于收集3D數(shù)據(jù)集，對于該第二3D數(shù)據(jù)集的瀏覽協(xié)議可以被改進(jìn) 以把注意力集中到相同的區(qū)域上，來確定是否由第二成像形態(tài)識別出 了該潛在病變?？商鎿Q地，或另外地，患者信息記錄可在隨后研究中 用來評價之前治療的有效性。來自CAD或患者記錄的信息還可用作輔助信息來添加或改變圖像 中被顯示特征的靜態(tài)視覺特性。例如，潛在的病變或早前病變的位置 可以用不同顏色顯示出，這些顏色的強(qiáng)度或亮度取決于該輔助信息。 高度不確定的潛在病變可以比其他潛在病變更鮮明地顯示出，以強(qiáng)調(diào) 該病變需要用戶更嚴(yán)格的檢查。在已經(jīng)創(chuàng)建了改進(jìn)的瀏覽協(xié)議后，可用瀏覽協(xié)議來給用戶顯示圖像 以進(jìn)行評定。在已經(jīng)創(chuàng)建了改進(jìn)的瀏覽協(xié)議之后可以馬上或者在一定 延遲后進(jìn)行圖像的顯示。此外，可在與創(chuàng)建了該改進(jìn)的瀏覽協(xié)議的計 算機(jī)不同的計算機(jī)上進(jìn)行圖像的顯示。接下來是仿真結(jié)腸鏡檢查的例子，圖5示出說明了臨床醫(yī)生用戶在 常規(guī)方法1的步驟8中可以看到的仿真結(jié)腸鏡檢查80的示意圖。圖5
示出穿過從3D數(shù)據(jù)集54產(chǎn)生的仿真結(jié)腸82的片斷的縱截面。虛線84 圖解了由瀏覽協(xié)議定義的瀏覽通路。結(jié)腸壁的區(qū)域86代表步驟56中通 過CAD算法識別出的感興趣的區(qū)域或面積。粗線88代表那些在瀏覽 通路上的點(diǎn)，對于瀏覽通路上的每個點(diǎn)來說，感興趣區(qū)域86將位于每 個渲染的缺省視野中。粗線90圖解了沿著瀏覽通路具有降低速度的區(qū) 域，也就是對于每個渲染顯示了較長時間，以便瀏覽者可以更細(xì)心地 檢查這些圖像。線條92圖解了瀏覽通路上的一點(diǎn)，在改進(jìn)的瀏覽協(xié)議 期間在該點(diǎn)上進(jìn)行了宏指令動作?；氐綀D4，步驟62中，對于沿著瀏覽通路84的每個步驟依據(jù)改進(jìn) 的瀏覽協(xié)議顯示渲染的圖像序列，給出仿真內(nèi)腔鏡檢査。在步驟64中， 可以確定用戶是否輸入了任何命令，否則將進(jìn)行步驟66，在該步驟上 確定是否已經(jīng)完成了瀏覽協(xié)議。否則，如線68所示回到處理流程上， 并且依據(jù)改進(jìn)的瀏覽協(xié)議顯示下一個渲染。該方法可以這種方式循環(huán) 地繼續(xù)，直到在步驟66確定己經(jīng)完成了瀏覽協(xié)議的創(chuàng)建，在該種情況 下步驟可以停止。參看圖5，改進(jìn)的瀏覽協(xié)議表明沿著瀏覽通路84沒有出現(xiàn)感興趣 的特定區(qū)域，因此渲染的圖像以瀏覽協(xié)議所定義的恒定速度進(jìn)行顯示。 然而， 一旦瀏覽通路進(jìn)入?yún)^(qū)域88，渲染的圖像便開始顯示潛在病變86，包括潛在病變的那部分圖像以增大的放大率或增強(qiáng)的分辨度進(jìn)行顯 示。
一旦進(jìn)入瀏覽通路的區(qū)域90，改進(jìn)的瀏覽協(xié)議將使各個渲染圖像 顯示更長的時間周期，由此導(dǎo)致沿著瀏覽通路往返移動的速度有效地 減慢。 一旦到達(dá)瀏覽通路的點(diǎn)92，自動執(zhí)行宏指令動作。例如，瀏覽 方向可以被完全導(dǎo)向到潛在病變，而不是沿著瀏覽通路，另外地或可 替換地，還可以改變?yōu)g覽方向，以在進(jìn)一步沿著瀏覽通路前進(jìn)時更徹 底地檢查潛在的病變區(qū)域。一旦顯示了潛在病變86，用戶可輸入指令，例如通過點(diǎn)擊顯示圖 像的病變部分。步驟64中，識別這個用戶交互，并在步驟70中執(zhí)行通 過用戶輸入所選定的動作。例如，點(diǎn)擊顯示的病變可得到被顯示病變 的放大圖像或可以產(chǎn)生潛在病變區(qū)域的不同視圖給用戶看。
在一個實(shí)施方案中，可以允許用戶輸入命令來輸入對圖像的注解。 因此，通過點(diǎn)擊潛在病變的顯示圖像， 一個對話框?qū)⒊霈F(xiàn)在用戶面前， 允許用戶輸入對顯示的潛在病變進(jìn)行注釋的文字注解。在一些實(shí)施方 案中，如果潛在病變是真正病變的可能性很高時，沿著瀏覽通路的往 返移動被制止直到用戶輸入了注解，以這種方式，可以確保所有潛在 病變都被用戶主動地檢查，而不是允許用戶簡單地忽略潛在病變的存在。例如，在CAD階段56中檢測具有高的可能性的結(jié)腸息肉的情況下，可以中斷瀏覽協(xié)議的自動連續(xù)顯示，并且只有在插入注解后才能 繼續(xù)。可替換地，如上所述的，用戶操作可啟動一個特定的宏指令動作。本發(fā)明還涉及一種用來執(zhí)行之前所述操作的裝置、系統(tǒng)或設(shè)備，?？?以根據(jù)需要特別地構(gòu)建該系統(tǒng)或者它可能是一種通用計算機(jī)，其可通 過存儲在計算機(jī)中的計算機(jī)程序進(jìn)行有選擇性的激活或設(shè)置。以上的 方法與任何特定的計算機(jī)或其他計算設(shè)備并沒有固有的聯(lián)系。更具體 地，可以使用具有依據(jù)這里的教導(dǎo)編寫的程序的各種常規(guī)用途的計算 機(jī)，或者可替換地，還可能更方便地構(gòu)建一種專用的計算機(jī)系統(tǒng)來執(zhí) 行所需的操作。此外，本發(fā)明的實(shí)施方案還涉及計算機(jī)程序編碼和包括計算機(jī)可讀 取的介質(zhì)的計算機(jī)程序產(chǎn)品，該介質(zhì)承載有用于執(zhí)行各種計算機(jī)操作 的程序代碼。計算機(jī)可讀取介質(zhì)可被認(rèn)為是任意的可儲存數(shù)據(jù)并且隨 后可通過計算機(jī)系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)存儲器或裝置?？梢詾榱吮景l(fā)明的目 的，特別地設(shè)計和構(gòu)建該介質(zhì)和程序代碼，或者它們可以是在計算機(jī) 軟件領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟知的那些類型。計算機(jī)可讀取介質(zhì)的例子包括，但不限于例如硬盤、軟盤和磁帶的磁介質(zhì)；例如CD-ROM盤 的光學(xué)介質(zhì)；例如光軟盤的磁光介質(zhì)；以及特別裝配的硬件設(shè)備，比 如特定功能積分電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD)和ROM和RAM 裝置。計算機(jī)可讀取介質(zhì)還可以作為嵌入在載體中和/或分布在耦合計 算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)信號而提供，因此，計算機(jī)可讀編碼以分布式 方式存儲并執(zhí)行或者可從遠(yuǎn)程位置進(jìn)行。程序代碼的實(shí)例包括例如通 過編譯器產(chǎn)生的機(jī)器代碼或含有可使用翻譯器執(zhí)行的高水平代碼的文件。為了清楚地理解，雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了上述發(fā)明，但是顯而易見的， 可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行某些改變和變型。此外，應(yīng)當(dāng)注意 到，存在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和設(shè)備的可替換的方式。更具體地，除了 上下文需要的之外，流程圖僅僅是說明性的，而不用于將本發(fā)明限制 所描述的特定操作或所描述的順序。例如， 一些操作可以被分成子操 作或者可以被合并。此外，除非本發(fā)明的上下文需要的之外，執(zhí)行操 作的順序不是非常重要的。因此，這里的實(shí)施方案應(yīng)認(rèn)為是說明性的， 而不是限制性的，本發(fā)明并不被限于這里給出的細(xì)節(jié)，而是可以修改 的。
權(quán)利要求
1、一種創(chuàng)建用于與患者有關(guān)的醫(yī)學(xué)圖像的瀏覽協(xié)議的計算機(jī)執(zhí)行的方法，包括確定(2，4)在從患者得到的醫(yī)學(xué)成像數(shù)據(jù)集中至少存在感興趣的第一位置(86)；以及設(shè)計(6、52)瀏覽協(xié)議(88)用于給用戶顯示醫(yī)學(xué)圖像，所述瀏覽協(xié)議包括能夠顯示所述感興趣的第一位置的一部分圖像的瀏覽通路，其中瀏覽協(xié)議(88)還至少包括與感興趣的第一位置(86)相關(guān)聯(lián)的第一觸發(fā)器，該觸發(fā)器可以使得圖像顯示的動態(tài)模式被重構(gòu)(58)以動態(tài)地高亮顯示(62)所述部分的感興趣的第一位置(86)。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中確定存在多個感興趣的位置，以 及該瀏覽協(xié)議包括多個分別與相應(yīng)感興趣位置相關(guān)聯(lián)的觸發(fā)器，以及 圖像顯示的動態(tài)模式至少被重構(gòu)兩次。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中確定存在感興趣的位置包括訪問 患者的電子記錄以及使用患者的記錄數(shù)據(jù)來確定存在感興趣的位置。
4、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中確定存在感興趣的位置包括對醫(yī) 學(xué)成像數(shù)據(jù)集應(yīng)用計算機(jī)輔助檢測算法以識別感興趣的位置。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中感興趣的位置對應(yīng)于潛在的或?qū)?際的病變或病理。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中重構(gòu)圖像顯示的動態(tài)模式以高亮顯示感興趣的位置選自于以下其中一個或其組合改變圖像顯示的時間；改變圖像顯示的速率；改變圖像至少一部分 的放大率；改變圖像至少一部分的分辨度；改變圖像的瀏覽方向；以 及從多個不同的角度瀏覽圖像。
7、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該觸發(fā)器使得顯示的感興趣位 置成為活動的實(shí)體，用戶通過輸入命令能夠與其進(jìn)行交互。
8、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該觸發(fā)器啟動對感興趣位置執(zhí)行 顯示程序的宏指令。
9、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括依據(jù)創(chuàng)建的瀏覽協(xié)議顯示多個醫(yī)學(xué)圖像。
10、 一種創(chuàng)建用于與患者有關(guān)的醫(yī)學(xué)圖像的瀏覽協(xié)議的數(shù)據(jù)處理裝 置(22)，該裝置包括存儲器(34)，存儲指令，并存儲從患者獲得的醫(yī)學(xué)成像數(shù)據(jù)集； 數(shù)據(jù)處理器(30)，用來確定在醫(yī)學(xué)成像數(shù)據(jù)集中至少存在感興趣 的第一位置，其特征在于數(shù)據(jù)處理器包括設(shè)計用于給用戶顯示醫(yī)學(xué)圖像的動態(tài)圖像顯示協(xié)議的指令，所述動態(tài)圖像顯示協(xié)議包括瀏覽通路，該瀏覽 通路包括所述感興趣的第一位置的至少一部分的圖像，以及動態(tài)圖像 顯示協(xié)議還至少包括與感興趣的第一位置相關(guān)聯(lián)的第一觸發(fā)器，該觸 發(fā)器使得圖像顯示的動態(tài)模式被重構(gòu)，以動態(tài)地高亮顯示感興趣的第 一位置的至少一部分。
11、 一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)可讀取的介質(zhì)，其承載了 用來執(zhí)行如權(quán)利要求1所述方法的計算機(jī)可執(zhí)行指令。
全文摘要
描述了一種創(chuàng)建用于醫(yī)學(xué)圖像的瀏覽協(xié)議的方法、計算機(jī)程序和設(shè)備。在來自患者的醫(yī)學(xué)成像數(shù)據(jù)集中識別出至少一個感興趣的第一位置?？捎没颊哂涗洈?shù)據(jù)或計算機(jī)輔助檢測信息來識別出感興趣的位置，其可能是一個潛在的病變。設(shè)計了一種給用戶顯示醫(yī)學(xué)圖像的瀏覽協(xié)議。瀏覽協(xié)議包括瀏覽通路，沿著該通路將顯示感興趣位置的圖像。瀏覽協(xié)議還包括與感興趣的位置相關(guān)聯(lián)的觸發(fā)器。當(dāng)遇到觸發(fā)事件時，將重構(gòu)圖像顯示的動態(tài)模式，使感興趣的位置動態(tài)地高亮顯示。因此瀏覽協(xié)議可用來控制圖像的顯示以提供例如仿真內(nèi)窺鏡檢查。
文檔編號G06T11/00GK101116110SQ200680004358
公開日2008年1月30日 申請日期2006年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月8日
發(fā)明者A·馬杰迪, E·西倫, G·基弗, H·萊曼, J·威塞, J·彼得斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司