3D医学灌注图像的可视化制造技术

图像处理装置110包括：处理器120，其使得用编码函数将三维[3D]图像的时间序列组合为单个3D图像，所述编码函数被布置为在单个3D图像的体素中对3D图像的时间序列的相应的同处的体素的随时间的改变进行编码；输入部130，其用于获得第一和第二3D图像的时间序列132以使得用处理器生成相应的第一和第二3D图像122；以及绘制器140，其用于从共同视点154将第一和第二3D图像122绘制到输出图像162中，以使得能够对第一3D图像和第二3D图像的时间序列的随时间的改变进行比较显示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3D医学灌注图像的可视化
本专利技术涉及图像处理装置和将一系列图像组合为单个图像的方法。本专利技术还涉及包括所述图像处理装置的工作站或成像装置，以及使得处理器系统执行所述方法的计算机程序产品。在图像观看和图像显示领域中，可能期望将几个图像组合成单个输出图像以使得包括在几个图像内的相关信息能够方便地显示给用户。其原因在于，用户否则可能需要滚动或者视觉地比较几个图像来获得所述信息。通过将几个图像组合在单个输出图像中，用户可以仅通过观看单个输出图像来获得几个图像的信息。
技术介绍
用户可能需要获得来自三维[3D]图像的时间序列的视觉信息。具体而言，用户可能需要将第一 3D图像的时间序列与第二 3D图像的时间序列进行比较以获得所述信息。例如，在乳腺癌处置领域中，患者可能经受化疗或者放疗以处理乳腺组织中的恶性生长。在开始处理之前，可以例如使用磁共振成像(MRI)来获得第一 3D图像的时间序列作为所谓的基线检查的一部分。在处理期间或之后，然后可以获得第二 3D图像的时间序列作为所谓的随诊检查的一部分以建立该患者是否对化疗或放疗响应。3D图像的每个时间序列可以是所谓的动态增强(DCE)时间序列，其中，在对患者施予造影剂之前和之后，获得3D图像以使得临床医生能够评价乳腺组织中或其附近的灌注。每个时间序列可以例如跨越数分钟。通过比较处理之前和之后的所述灌注，临床医生可以获得允许建立该患者是否对化疗或放疗响应的相关信息。将3D图像的时间序列组合为单个3D图像是己知的。例如，W.Wee等人的题 为“Methodology for visualization and perfusion analysis of4D dynamiccontrast-enhanced CT Imaging”，Proceeding of the XVIth ICCR，的出版物描述了分割来自包含其它解剖结构的四维(4D)灌注计算机断层摄影(pCT)扫描的血管和灌注组织的方法。该方法涉及针对4D pCT数据集内的给定体素观察随时间的强度改变以便创建灌注组织的3D功能参数图。在这些图中，指示以下项的幅值:时间强度曲线的最佳适配、最大强度与最小强度之间的差以及到达最大强度的时间。前述方法的问题在于，它并不足够适合于将第一和第二 3D图像的时间序列直观地显示给用户。
技术实现思路
具有用于将第一和第二 3D图像的时间序列直观地显示给用户的经改进的装置或方法将是有利的。为了更好地解决这一问题，本专利技术的第一方面提供一种图像处理装置，其包括:处理器，其使用编码函数将三维[3D]图像的时间序列组合为单个3D图像，所述编码函数被布置为在单个3D图像的体素中对所述3D图像的时间序列的相应的同处的体素的随时间的改变进行编码；输入部，其用于获得第一 3D图像和第二 3D图像以使用处理器生成相应的第一和第二 3D图像的时间序列；以及绘制器，其用于从共同视点将第一和第二 3D图像绘制到输出图像中，以使得能够对第一 3D图像的时间序列和第二 3D图像的时间序列随时间的改变进行比较显示。在本专利技术的又一方面中，提供了一种包括所阐述的图像处理装置的工作站和成像>J-U ρ?α装直。在本专利技术的又一方面中，提供了一种方法，所述方法包括:使用处理器来使用编码函数将3D图像的时间序列组合为单个3D图像，所述编码函数被布置为在单个3D图像的体素中对该3D图像的时间序列的相应的同处的体素的随时间的改变进行编码；获得第一和第二 3D图像的时间序 列以使用处理器生成相应的第一和第二 3D图像；并且从共同视点将第一和第二 3D图像绘制到输出图像中，以使得能够对第一和第二 3D图像的时间序列随时间的改变进行比较显示。在本专利技术的又一方面中，提供了一种计算机程序产品，其包括使得处理器系统执行所阐述的方法的指令。所述处理器被设置为将3D图像的时间序列组合为单个3D图像。在此，术语3D图像是指例如包括体积图像元素(即，所谓的体素)的体积图像，或者指可以被解析为体积图像的3D图像，例如包括一起构成体积图像或者可以解析为体积图像的包括像素的2D图像的堆叠。为了将所述3D图像的时间序列组合为单个3D图像，使用了编码函数。所述编码函数表达针对3D图像的时间序列中的每一个中的给定体素发生的随时间的改变如何在单个3D图像中的同处的体素中被表达。因此，3D图像的时间序列中的给定空间位置处的随时间的值的改变被表达为单个3D图像中的相同空间位置处的值。所述输入部获得第一 3D图像的时间序列和第二 3D图像的时间序列。所述处理器然后被用于从第一 3D图像的时间序列生成第一 3D图像。因此，处理器将第一 3D图像的时间序列组合为第一 3D图像。此外，处理器被用于将第二 3D图像的时间序列组合为第二 3D图像。绘制器然后执行第一 3D图像和第二 3D图像的体积绘制。结果，获得包括这两个3D图像的体积绘制的输出图像。这两个3D图像的体积绘制来自相同视点，即涉及虚拟照相机被定位在相同位置处。因此，在输出图像中示出第一和第二 3D图像的相同部分。结果，获得了输出图像，其由于它包括来自相同视点的这两个3D图像的体积绘制，提供对第一和第二 3D图像的时间序列的随时间的改变的改变的比较显示。因此，用户可以通过观看输出图像来直接确定第一 3D图像的时间序列的随时间的改变与第二 3D图像的时间序列的随时间的改变之间的差异。本专利技术部分地基于以下认识:由于由所述3D图像的时间序列构成的巨大数量的视觉信息，因而从几个3D图像的时间序列获得相关信息对于用户而言是混淆的。然而，专利技术人已认识到，与用户相关的信息典型地涉及3D图像的时间序列中的每一个中的“随时间的改变之间的差异”，而不是例如所述3D图像的时间序列中的每一个中的“它自身随时间的改变”。通过将第一 3D图像的时间序列组合为第一 3D图像并且将第二 3D图像的时间序列组合为第二 3D图像，每个时间序列的随时间的改变在两个相应的单个3D图像中被可视化。通过将这两个单个3D图像绘制为输出图像，并且通过在绘制中使用共同视点，获得了单个输出图像，其同时并且从共同视点示出了每个时间序列的随时间的改变。所述用户因此可以通过观看单个输出图像而容易地获得随时间的改变之间的差异。有利地，用户可以更容易地辨别包含在第一和第二 3D图像的时间序列中的相关信息。有利地，视觉检验或者比较第一和第二 3D图像的时间序列花费较少时间。任选地，所述处理器被布置为使用另一编码函数，所述另一编码函数不同于所述编码函数，用于不同地对3D图像的时间序列的相应的同处的体素中的所述随时间的改变进行编码，并且所述处理器被布置为使用编码函数从第一 3D图像的时间序列生成第一中间3D图像并且从第二 3D图像的时间序列生成第二中间3D图像，并且被布置为使用另一编码函数来从第一 3D图像的时间序列生成第三中间3D图像并且从第二 3D图像的时间序列生成第四中间3D图像，并且被布置为根据第一中间3D图像、第二中间3D图像、第三中间3D图像和第四中间3D图像而生成第一和第二 3D图像。所述处理器使用另一编码函数来对3D图像的时间序列的相应的同处的体素的随时间的改变的不同方面进行编码。例如，编码函数可以对随时间的改变的“速率”进行编码，并且另一编本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理装置(110)，包括：‑处理器(120)，其用于使用编码函数来将三维[3D]图像的时间序列(200)组合为单个3D图像(210，212)，所述编码函数被布置为在所述单个3D图像的体素中对所述3D图像的时间序列中的相应的同处的体素的随时间的改变进行编码；‑输入部(130)，其用于获得第一3D图像的时间序列和第二3D图像的时间序列(132)以使用所述处理器来生成相应的第一3D图像和第二3D图像(122)；以及‑绘制器(140)，其用于从共同视点(154)将所述第一3D图像和所述第二3D图像(122)绘制到输出图像(162，164，320，340)中，以使得能够对所述第一和第二3D图像的时间序列的所述随时间的改变进行比较显示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.07 US 61/567,6961.一种图像处理装置(110)，包括: -处理器(120)，其用于使用编码函数来将三维[3D]图像的时间序列(200)组合为单个3D图像(210，212)，所述编码函数被布置为在所述单个3D图像的体素中对所述3D图像的时间序列中的相应的同处的体素的随时间的改变进行编码； -输入部(130)，其用于获得第一 3D图像的时间序列和第二 3D图像的时间序列(132)以使用所述处理器来生成相应的第一 3D图像和第二 3D图像(122);以及 -绘制器(140)，其用于从共同视点(154)将所述第一 3D图像和所述第二 3D图像(122)绘制到输出图像(162，164，320，340)中，以使得能够对所述第一和第二 3D图像的时间序列的所述随时间的改变进行比较显示。2.根据权利要求1所述的图像处理装置(110)，其中，所述处理器(120)被布置为使用另一编码函数，其中，所述另一编码函数不同于所述编码函数，用于对所述3D图像的时间序列(200)中相应的同处的体素的所述随时间的改变进行不同的编码，并且其中，所述处理器被布置为: -使用 所述编码函数来从所述第一 3D图像的时间序列(200)生成第一中间3D图像(210)并且从所述第二 3D图像的时间序列生成第二中间3D图像(310);并且 -使用所述另一编码函数来从所述第一 3D图像的时间序列(200)生成第三中间3D图像(212)并且从所述第二 3D图像的时间序列生成第四中间3D图像(312);并且 -根据所述第一中间3D图像、所述第二中间3D图像、所述第三中间3D图像和所述第四中间3D图像来生成所述第一 3D图像和所述第二 3D图像(122)。3.根据权利要求2所述的图像处理装置(110)，其中，所述处理器(120)被布置为(i)将所述第一 3D图像生成为所述第一中间3D图像(210)与所述第二中间3D图像(310)之间的差异，并且(ii)将所述第二 3D图像生成为所述第三中间3D图像(212)与所述第四中间3D图像(312)之间的差异。4.根据权利要求3所述的图像处理装置(110)，其中，所述绘制器(140)被布置为(i)使用图像融合过程来将所述第一 3D图像和所述第二 3D图像(122)组合为融合3D图像，并且(ii)将所述融合3D图像绘制到所述输出图像(162，320)中。5.根据权利要求4所述的图像处理装置(110)，其中，所述图像融合过程包括⑴将所述第一 3D图像的体素值映射到以下组中的至少一项:所述融合3D图像的体素值的色度、饱和度、不透明度，并且(ii)将所述第二 3D图像的体素值映射到来自所述组的至少另一项。6.根据权利要求3所述的图像处理装置(110)，其中，所述处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·维姆科，T·比洛，M·贝格特尔特，K·梅茨，IC·卡尔森，
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