医用图像处理装置以及医用图像处理方法制造方法及图纸

技术编号:10354737 阅读:100 留言:0更新日期:2014-08-27 11:08
本发明专利技术提供一种相比于以往能够直观地视觉识别组织厚度等的医用图像处理装置和医用图像处理方法。实施方式涉及的医用图像处理装置,具备:图像生成单元,对于与诊断对象有关的体数据,隔着上述诊断对象的至少一部分的体素数据来设定视点或视野平面和光源,使用所设定的所述视点或视野平面和光源、在存在于所述视点或视野平面和光源之间的体素数据中衰减的光的透过率、以及所述体数据,生成与所述诊断对象有关的投影图像;以及显示单元,用规定的形态显示所生成的所述投影图像。

【技术实现步骤摘要】

本说明书中说明的实施方式涉及一种医用图像的体绘制。
技术介绍
在医学领域中,关于三维(3D)图像数据集、即体数据集,通过在该领域被称为模态(modality)的各种技术来收集。作为这些技术,有计算机支援断层摄影(CT)、磁共振(MR)、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)、超声波及正电子发射计算机断层摄影(PET)。在医用图像应用等中显示图像时,特定的信号值与特定的不透明度关联,另外,是非灰度图像时,与用于辅助可视化的颜色关联。该关联、即映射是在使用来自3D数据集(体素数据集)的数据来计算2D数据集(像素数据集)时所进行的,其中,该2D数据集表示用于显示在计算机画面或其他以往的2D显示装置上的3D数据集的2D投影。该处理被称为体绘制,或者一般被称为绘制。存在各种临床状况,其中,组织的厚度是重要的诊断基准。例如,在心脏成像中,使用心肌壁厚作为肥大的指标。图1表示健康的心脏(左侧)及呈现右室肥大的心脏(右侧)的概略剖面图。如图所不,患病的心脏的心室壁V厚。在用于将3D患者图像数据集可视化的体绘制应用中,能够通过与概略图一样地对通过心脏的剖面进行拍摄来弄清楚壁的肥厚,但是,为了作出该视图,有时需要花费大量时间。但是,在不对剖面进行摄像时,使厚度的度量可视化、或将厚度的度量与结构数据融合,都是不简单的。—个已知的方法是将厚度的测定值投影在心脏壁上来作为纹理。这是东芝医疗系统的CT控制台的一个功能。图2是说明将心肌的厚度可视化的上述方法的流程图。步骤SI中,为了识别隔室及其他特征,进行心脏的CT体数据集的分割。步骤S2中,计算心肌的厚度图。步骤S3中,将该厚度映射为颜色。步骤S4中,使用厚度的彩色映射将修正后的体数据集体绘制成心肌的外面的纹理。步骤S5中,进行输出以显示来自体绘制的2D图像。该方法相当奏效,但是由于纹理不自然,所以体绘制的图像对于用户来讲,看起来不自然。用于将气管、食道、肠、或胃等内腔(即,脏器)的具有凹凸的内面可视化的、多少有些关联的一种方法在日本特开平9-237352中被公开。其中提出了:对于内腔的外表面通过其内腔的内表面的性质来进行遮盖从而修正内腔的之前的外部的视图。内表面的形态(topography)通过在特征的内部设置虚拟光源来确定。提出了追踪数据体的各切片的重心的线光源作为虚拟光源、即位于各切片的中心的点光源。由此,来计量胃、气管等的内表面的形态、即凹凸,接着,通过适当的变换能够在胃、气管等的外表面实现可视化。在一般的更加以往的方法中,为了评价心肌存活性,不利用绘制应用,代替于此,使用所谓的极坐标显示(polar map)或Bull’ s eye绘图,它们是于1985年由E.Garcia、K.V.Train、J.Maddah1、F.Prigent、J.Friedman、J.Areeda、A.Waxman> 及 D.Berman 在((rotational thalIium-20lmyocardial tomography 的 Quantification)), Journal ofNuclear Medicine、第26卷、第I号、17?26页中提出。极坐标显示将左室或右室的3D体表示为分割成四个同心环而制作成共计17个区域的2D圆板。图3是依照美国心脏协会(AHA)的推荐的左室的极坐标显示。在与心肌的特定部位(关于区域的名称,请参考图3)对应的显示的各区域中,按照规范化的计数值来赋予颜色。极坐标显示在过去的20年中在临床诊疗中被广泛应用。根据该AHA基准,能够在含有SPECT的不同模态之间进行比较。在Bull’s eye绘图中,虽然不具有在原理上应由体绘制达成的单一的融合视图(fused view)这样的优点,但却提供了进行诊断的容易的方法。接着,参照以下的附图,单纯地将本专利技术的实施方式作为一个例子来进行说明。
技术实现思路
鉴于上述情况,其目的在于提供一种相比于以往能够直观地视觉识别组织厚度等的医用图像处理装置和医用图像处理方法。实施方式涉及的医用图像处理装置,具备:图像生成单元,对于与诊断对象有关的体数据,隔着上述诊断对象的至少一部分的体素数据来设定视点或视野平面和光源,使用所设定的所述视点或视野平面和光源、在存在于所述视点或视野平面和光源之间的体素数据中衰减的光的透过率、以及所述体数据,生成与所述诊断对象有关的投影图像;以及显示单元,用规定的形态显示所生成的所述投影图像。【附图说明】图1是健康的心脏(左侧)及患病的心脏(右侧)的概略剖面图。图2是说明将心肌的厚度可视化的已知的方法的流程图。图3是依照美国心脏协会(AHA)的推荐的左室的极坐标显示。图4是虚拟的点光源配置于心脏内部的大致重心的心脏的概略图。图5是以将二值体填充于根据心内膜内部的体所划定的心脏内部的方式配置了虚拟光源的心脏的概略图。图6是基于将心肌的厚度可视化的一个例子的流程图。图7是帮助定义名称的概略图,该名称用于将两个光源设为灯丝灯泡,将视点设为照相机,并利用阴影概略性地表示对象组织的照明模型的数学性的说明中。图8A是表示沿图7的射线的消光系数(extinction coefficient) 1(公)的图表。图8B 是表不无量纲可视率(dimensionless visibility ratio) T(0out, 0)怎样变化的图表,该无量纲可视率表示从外部光源沿图7的射线到达照相机的放射线的一部分。图9是表示具有参数g的各种值的Henyey-Greenstein函数的五个绘图。图10是表示用于表示朗伯(Lambert)定律的函数的绘图。图11是针对虚拟透过照明(transillumination)的单纯的预设的概略图。图12是利用在心脏的内部具有虚拟光源来作为唯一的光源的照明(lighting)模型所绘制的心脏的例示性图像。图13是利用与图12同样地在心脏的内部具有相同的虚拟光源的照明模型,另外还使用外部光源所绘制的心脏的例示性图像。图14是表示包含诊断设备及关联仪器的例示性的网络的概略图。图15是表示用于生成体数据的一般性的CT扫描仪的图。图16A是概略性地表示通过本专利技术的实施方式用于处理图像数据的计算机系统的图。图16B是概略性地表示通过本专利技术的实施方式用于处理图像数据的计算机系统的图。图17是概略性地表示更详细的图16A及图16B的计算机系统的特征中的某些个特征的图。【具体实施方式】本专利技术的特定的实施方式提供一种具备存储器、处理器、显示器、网络输出连接、及装载于存储器中的绘制应用的计算机装置,绘制应用使计算机装置能够进行下述动作:a)将由通过该绘制应用形成用于处理的场景的体素构成的三维患者图像数据集进行装载,b)分配与对象组织的区域邻接的体素中的一个或多个,以作为光源来发挥功能,c)通过使用包含吸收和散射的光学模型来计算从光源体素(可以是多个)放射的光是怎样通过对象组织(tissue of interest)并前进至视点或视野平面(view plane)的,从而绘制场景的图像,该场景来自视点或视野平面的观点,及d)在显示器上显示图像、和/或将图像存储于存储器、和/或将图像输出至网络输出连接。本专利技术的特定的实施方式提供一种通过用于根据患者图像数据集来计算图像的计算机来自动化本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种医用图像处理装置,其特征在于,具备:图像生成单元,对于与诊断对象有关的体数据,隔着上述诊断对象的至少一部分的体素数据来设定视点或视野平面和光源,使用所设定的所述视点或视野平面和光源、在存在于所述视点或视野平面和光源之间的体素数据中衰减的光的透过率、以及所述体数据,生成与所述诊断对象有关的投影图像;以及显示单元,用规定的形态显示所生成的所述投影图像。

【技术特征摘要】
2013.02.20 US 13/771,4601.一种医用图像处理装置,其特征在于,具备: 图像生成单元,对于与诊断对象有关的体数据,隔着上述诊断对象的至少一部分的体素数据来设定视点或视野平面和光源,使用所设定的所述视点或视野平面和光源、在存在于所述视点或视野平面和光源之间的体素数据中衰减的光的透过率、以及所述体数据,生成与所述诊断对象有关的投影图像;以及 显示单元,用规定的形态显示所生成的所述投影图像。2.根据权利要求1所述的医用图像处理装置,其特征在于: 所述图像生成单元使用包含吸收和散射的光学模型来决定所述光的透过率。3.根据权利要求1所述的医用图像处理装置,其特征在于: 所述图像生成单元使用具有颜色依存性吸收参数的吸收函数来计算所述光的透过率。4.根据权利要求3所述的医用图像处理装置,其特征在于: 与对红色的颜色分量相比,所述颜色依存性吸收参数对蓝色及绿色的颜色分量提供更强的吸收。5.根据权利要求1所述的医用图像处理装置,其特征在于: 所述图像生成单元使用针对每个所述体素数据所计算出的来自所述光源的光量以及光的入射方向、和达到所 述视点或所述视野平面的光的放射照度,生成所述投影图像。6.根据权利要求1所述的医用图像处理装置,其特征在于: 所述图像生成单元通过将与所述光源对应的体素设为透明,从而使来自该光源的光不对散射或吸收带来贡献。7.根据权利要求1所述的医用图像处理装置,...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·瓦伦伯格
申请(专利权)人:株式会社东芝东芝医疗系统株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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