对比增强图像数据中的感兴趣组织的可视化制造技术

一种方法包括获得具有多个体素的对比增强图像数据，每个体素具有强度值。所述方法还包括确定针对每个体素的血管性值。所述方法还包括确定针对每个体素的低密度值。所述方法还包括通过对应的血管性值对所述强度值中的每个进行加权。所述方法还包括通过所述对应的血管性值对所述低密度值中的每个进行加权。所述方法还包括将经加权的强度值和经加权的低密度值进行组合，从而生成复合图像数据。所述方法还包括视觉地显示所述复合图像数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及对图像数据进行可视化，并且具体涉及对比增强图像数据中的感兴趣组织的可视化，并且将针对计算机断层摄影(CT)的具体应用加以描述。下文还适用于磁共振(MR)、超声(US)和/或具有对比增强成像能力的其他三维(3D)成像模态。
技术介绍
计算机断层摄影(CT)扫描器包括X射线管，所述X射线管发射穿过检查区域以及其中的对象的部分的辐射。探测器探测穿过检查区域的辐射并生成指示所探测到的辐射的投影数据。重建器重建投影数据并生成指示检查区域中的对象的部分的体积图像数据。所述体积图像数据能够被处理以生成检查区域中的对象的部分的一幅或多幅图像。利用对比增强扫描，这样的图像已经被视觉地检查以检测肺栓塞，例如针对具有胸痛的患者。肺栓塞的存在会有生命威胁，但是所检测到的肺栓塞能够利用药物来消除。肺栓塞显示为正常对比剂填充肺动脉中的低密度区。然而，针对肺栓塞的视觉搜索是图像阅读者针对其检查图像中的全部图像的乏味的任务。肺栓塞位置的低密度相比于血管与周围肺实质之间的对比是相对细微的。这样一来，肺栓塞可能被忽视。图像数据绘制技术包括最大强度投影(MIP)、最小强度投影(mIP)以及HU密度的血管增强投影。遗憾地是，这些技术并不非常适用于检测肺栓塞。例如，利用MIP，肺栓塞相比于周围脉管空间具有较低的亨氏单位(HU)(或者CT值)。在图1和图2中示出了范例。图1示出了具有以方框104为边界的感兴趣体积(VOI)的2D切片102。图2示出了方框104中的强度的标准MIP202。如所示出的，脉管和非脉管交叠，阻挡彼此。利用MIP，肺栓塞可能不显现，因为其具有比正常血管更低的密度。利用mIP，肺栓塞可能不显现，因为尽管其具有比正常血管更低的密度，但是其具有比周围薄壁组织或纵膈组织更高的HU。利用HU密度的血管增强投影，肺栓塞可能不显现，因为HU密度取决于对比剂分布、血管直径等而在肺血管树上变化，并且低密度位置可能被其他周围血管阻挡。因此这些方法也产生在检测肺栓塞中不是非常有用的绘制。鉴于至少以上问题，存在对用于将图像数据可视化例如以用于肺栓塞检查和检测的其他方法的未解决的需求。
技术实现思路
在本文中描述的各方面解决了上述问题和其他问题。下文描述了一种用于生成绘制的图像处理方法，所述绘制突出显示对比增强体积图像数据中的肺栓塞的疑似存在和位置。在一个实例中，由血管过滤器和低密度过滤器的组合来实现增强。血管过滤器和低密度过滤器的结果能够通过绘制分立地和/或通过组合的绘制来可视化。绘制中的一个或多个能够被显示在图形用户接口(GUI)中并且便于从肺栓塞增强绘制到对应2D切片中的肺栓塞的位置的有效导航。在一个方面中，一种方法，包括获得具有多个体素的对比增强图像数据，每个体素具有强度值。所述方法还包括确定针对每个体素的血管性(vesselness)值。所述方法还包括确定针对每个体素的低密度值。所述方法还包括通过对应的血管性值对所述强度值中的每个进行加权。所述方法还包括通过对应的血管性值对所述低密度值中的每个进行加权。所述方法还包括将经加权的强度值和经加权的低密度值进行组合，从而生成复合图像数据。所述方法还包括并且视觉地显示所述复合图像数据。在另一方面中，一种计算系统，包括处理器和存储器。所述存储器包括具有计算机可读指令的图像数据处理器模块。所述处理器响应于运行所述图像数据处理器模块的所述计算机可读指令而：获得包括具有强度值的体素的对比增强图像数据；确定针对每个体素的血管性值；确定针对每个体素的低密度值；通过对应的血管性值对所述强度值中的每个进行加权；通过所对应的血管性值对所述低密度值中的每个进行加权；将经加权的强度值和经加权的低密度值进行组合；生成复合图像数据；并且视觉地显示所述复合图像。在另一方面中，一种计算机可读存储介质，被编码有计算机可读指令。所述计算机可读指令当由处理器运行时，令所述处理器：确定针对图像数据中的每个体素的血管性值；确定针对所述体素中的每个体素的低密度值；由血管性值对所述图像数据进行加权，从而生成经血管性加权的图像数据；由所述血管性值对所述低密度进行加权，从而生成经血管性加权的低密度；将经血管性加权的成像的数据与经血管性加权的低密度进行组合，从而生成组合的数据；并且视觉地显示组合的数据。附图说明本专利技术可以采取各种部件和部件布置以及各种步骤和步骤安排的形式。附图仅是为了图示优选实施例的目的，而不应被解释为对本专利技术的限制。图1示出了来自对比增强扫描的轴向切片以及感兴趣边界框的体积。图2示出了对应于图1的感兴趣边界框的体积中的图像数据的现有技术MIP绘制。图3示意性图示了具有与成像系统连接的图像数据处理模块的范例计算系统。图4示意性图示了包括血管过滤器和低密度过滤器的图像数据处理的范例。图5示意性图示了血管过滤器的范例。图6示意性图示了低密度过滤器的范例。图7图示了血管性加权的强度图像。图8图示了血管性加权的低密度图像。图9图示了通过组合图7和图8的图像而生成的复合图像。图10图示了对应于图9的复合图像中的选定位置的2D切片。图11图示了另一血管性加权的强度图像。图12图示了另一血管性加权的低密度图像。他13图示了通过组合图11和图12的图像而生成的复合图像。图14图示了对应于图13的复合图像中的选定位置的2D切片。图15图示了用于将感兴趣组织可视化的方法。具体实施方式首先参考图3，示意性图示了范例成像系统300，诸如计算机断层摄影(CT)扫描器。成像系统300包括大致固定机架302和旋转机架304。旋转机架304由固定机架302可旋转地支撑，并且关于纵轴或z轴围绕检查区域306旋转。诸如卧榻的对象支撑体308例如在扫描之前、扫描期间和/或扫描之后在检查区域306中支撑对象。诸如X射线管的辐射源310由旋转支架304可旋转地支撑。辐射源310随旋转支架304旋转并且发射穿过检查区域306的辐射。一维或二维辐射敏感探测器阵列312跨检查区域306对着辐射源310成一角度弧。探测器阵列312包括沿着z轴方向延伸的多排探测器。探测器阵列312探测穿过检查区域306的辐射并且生成指示其的投影数据。计算系统充当操作者控制台314，并且包括诸如监视器的人可读输出设备以及诸如键盘、鼠标等的输入设备。控制台314允许操作者经由图形用户接口(GUI)和/或以其他方式与扫描器300交互。例如，用户能够采用操作者控制台314的输入设备来选择对比增强和/或其他成像协议。重建器316重建投影数据并生成指示其的体积数据。计算系统318包括处理器320(例如，中央处理单元(cpu)、微处理器(μcpu)、图形处理单元(GPU)等)和计算机可读存储介质(“存储器”)322。存储器322不包括瞬态介质并且包括物理存储器和/或其他非瞬态存储介质。存储器322包括图像数据处理器模块324，其包括图像处理指令。处理器320运行图像数据处理器模块324的计算机指令。计算系统318能够是操作者控制台314的部分和/或与操作者控制台314分离(如在图3中所示)。图像数据处理器模块324包括图像处理指令，所述图像处理指令当由处理器320运行时，令处理器生成一个或多个绘制，所述一个或多个绘制突出显示对比增强体积图像数据中的感兴趣组织(诸如肺栓塞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：获得具有多个体素的对比增强图像数据，每个体素具有强度值；确定针对每个体素的血管性值；确定针对每个体素的低密度值；通过对应的血管性值对所述强度值中的每个强度值进行加权；通过所述对应的血管性值对所述低密度值中的每个低密度值进行加权；将经加权的强度值和经加权的低密度值进行组合，从而生成复合图像数据；并且视觉地显示所述复合图像数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.19 US 62/000,0571.一种方法，包括：获得具有多个体素的对比增强图像数据，每个体素具有强度值；确定针对每个体素的血管性值；确定针对每个体素的低密度值；通过对应的血管性值对所述强度值中的每个强度值进行加权；通过所述对应的血管性值对所述低密度值中的每个低密度值进行加权；将经加权的强度值和经加权的低密度值进行组合，从而生成复合图像数据；并且视觉地显示所述复合图像数据。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过将所述强度值中的每个强度值乘以所述对应的血管性值来对所述强度值中的每个强度值进行加权。3.根据权利要求1至2中的任一项所述的方法，还包括：通过将所述低密度值中的每个低密度值乘以所述对应的血管性值来对所述低密度值中的每个低密度值进行加权。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，还包括：通过将所述经加权的低密度值叠加在所述经加权的强度值上来生成所述复合图像。5.根据权利要求4所述的方法，还包括：使用灰度来绘制所述经加权的强度值；并且使用颜色来绘制所述经加权的低密度值。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，确定针对体素的血管性值包括：在三维中将射线从所述体素的中心区域向外投射到邻近体素中；将在每条射线穿过邻近体素时的每条射线的强度值与第一预定强度阈值进行比较；仅响应于所述射线的所述强度值低于所述第一预定强度阈值而停止射线的所述投射，其中，所述射线合计形成第一等表面；并且针对至少一个随后的预定强度阈值来重复所述投射、所述比较和所述停止，以形成至少一个随后的等表面。7.根据权利要求6所述的方法，确定针对所述体素的所述血管性值还包括：基于所述第一等表面来确定第一径向结构张量；基于所述第一径向结构张量来确定第一血管性；基于所述至少一个随后的等表面来确定随后的径向结构张量；并且基于所述随后的径向结构张量来确定随后的血管性。8.根据权利要求7所述的方法，其中，通过将所述第一径向结构张量的第二最强本征值乘以第一中心性来确定所述第一血管性，所述第一中心性基于平均射线半径和所述射线半径的标准差，并且其中，通过将所述随后的径向结构张量的第二最强本征值乘以第二中心性来确定所述至少一个随后的血管性。9.根据权利要求8所述的方法，确定针对所述体素的所述血管性值还包括：从所述第一血管性和所述至少一个随后的血管性选择具有最大值的血管性作为针对所述体素的所述血管性。10.根据权利要求9所述的方法，确定针对所述体素的低密度值还包括：在三维中将射线向从对应于所选择的血管性的所述等表面投射到邻近体素中；将在每条射线穿过邻近体素时的每条射线的强度值与所述第一预定强度阈值进行比较；响应于所述射线的所述强度值低于所述第一预定强度阈值而停止射线的所述投射，根据所述强度值计算移动平均；并且基于体素强度和所述移动平均来计算低密度。11.根据权利要求10所述的方法，确定针对所述体素的所述低密度值还包括：通过从所述体素强度减去所述移动平均来计算所述低密度。12.根据权利要求10至11中的任一项所述的方法，确定针对所述体素的所述低密度值还包括：在三维中将射线从对应于所选择的血管性的所述等表面向外投射到邻近体素中；将在每条射线穿过所述邻近体素时的每条射线的强度值与所述至少一个随后的预定强度阈值进行比较；响应于所述射线的所述强度值低于所述至少一个随后的预定强度阈值而停止射线的所述投射，根据所述强度值更新所述移动平均；并且基于所述体素强度和经更新的移动平均来计算所述低密度。13.根据权利要求1至12中的任一项所述的方法，还包括：接收指示在所显示的复合图像数据中的区域的输入；根据对应于所述区域的所述图像数据来识别2D图像；并且显示所述2D图像。14.一种计算系统(318)，包括：处理器(320)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·维姆科，T·克林德，T·比洛，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL