医学图像数据的可视化制造技术

描述一种用于将医学图像数据(BD)可视化为体数据(VD)的方法。在所述方法中获取医学图像数据(BD)。通过分割所述图像数据(BD)并且将经分割的区域划分为预定的等级，生成3D掩模。此外，将所述图像数据(BD)和所述掩模数据(MD)存储在两个分开的3D纹理文件中。然后，计算平移矢量(Vec_tr)，所述平移矢量描述经分割的体积元素(SG)在原始位置(pos_HF)和目标位置(pos_HC)之间的移位。此外，通过将射束扫描方法应用于所存储的图像数据(BD)来生成所述图像数据(BD)的在图像的显示。最后，在图像的显示中经分割的体积元素(SG)以平移矢量(Vec_tr)进行移位。还描述了一种可视化装置(50)。此外描述了一种医学成像系统(60)。

【技术实现步骤摘要】
医学图像数据的可视化
本专利技术涉及一种用于将医学图像数据可视化为体数据的方法。在该方法中获取医学图像数据。此外生成三维掩模。为了生成三维掩模，将图像数据分割，并且将分割后的区域划分为预定的等级。此外，本专利技术涉及一种可视化装置。所述可视化装置包括用于获取医学图像数据的获取单元。此外，所述可视化装置具有掩模生成单元，所述掩模生成单元用于通过将图像数据分割并且将分割的区域划分为预定的等级来生成3D掩模。本专利技术还涉及一种医学成像系统。所述医学成像系统包括图像记录单元，所述图像记录单元用于生成待检查的对象的检查区域的图像数据。
技术介绍
借助于现代的成像方法，通常生成二维或三维的图像数据，所述图像数据能够用于可视化所描绘的检查对象，并且此外也能够用于其它应用。在此所获得的图像数据，如在计算机断层扫描或磁共振成像中所生成的那样，大多数情况下作为切片图像以供医学专家评估。然而，为了更好地图解说明，还需要三维的图像显示，也称为体图形学。对于这种显示所需的体积数据通过所谓的体绘制三维地可视化，以便图解说明情况特定的解剖结构。在此，以图像的方式检测的体积区域最初形成一个单元，进而不能容易地分解成单个的解剖结构，以便例如更准确地对其进行评估。体图像显示基于所谓的绘制技术。首先，图像数据作为切片图像数据存在，其中至少在计算机断层扫描的情况下，给每个体素分配对应于该部位处的所求取的密度的灰度值。然而，在三维立体可视化中，所述数据不能直接转换为图像数据，因为对于这种可视化而言，还必须考虑观察视角和各个体素相对于观察者的位置。此外，各个体素最初仅分别具有唯一的值，所述值在CT成像时例如提供关于X射线密度的情况或在MR成像时提供关于质子或氢核的含量的情况，但是，所述体素不包含关于体素的相应的材料的外观的信息，也就是说，例如关于所述材料的颜色或关于所述材料是否具有高反射性的信息。因此，为所观察的体积的每个体素分派纹理。该过程也称为分类。另一步骤涉及明暗处理，也就是说，多少光从体素起朝向观察者反射并且具有何种颜色。此外进行扫描步骤以对体积进行扫描。在此，视线投入待描绘的体积中。在计算出光与体积的相互作用之后，将沿着视线的量相加，从而在图像中产生像素。这样的过程例如通过所谓的射线投射来实现。然而，传统上不能仅显示所生成的体数据的一部分。然而，对整个记录区域的子区域的这种详细的可视化通常是期望的。为了显示解剖学细节通常使用所谓的多边形表面模型。在所述多边形表面模型中，人工创建的模型用作为可视化的数据基础。由此，每个结构都能够单独地建模并且彼此无关地在图像中移动。然而，在表面显示中不能检查解剖结构的内部。虚拟地切开器官并且检查从外部可能不可见的病理例如是不可行的。此外，为了借助于表面模型进行显示，需要所谓的中间表示，所述中间表示需要高的数据耗费并且引起不正确的显示。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，基于检查对象的检查区域的三维的图像数据，能够实现更准确并且也简化地显示各个解剖结构。所述目的通过一种用于将医学图像数据可视化为体数据的方法、一种可视化装置、一种医学成像系统、一种计算机程序产品以及一种计算机可读的数据载体来实现，所述方法具有下述步骤：获取所述医学图像数据，-通过分割所述图像数据并且将经分割的区域划分为预定的等级来生成3D掩模，-将所述图像数据和所述记录数据存储在两个分开的3D纹理文件中，-计算平移矢量，所述平移矢量描述经分割的体积元素在原始位置和目标位置之间的移位，-通过将射束扫描方法应用于所存储的图像数据来生成所述图像数据的图像的显示，-执行经分割的体积元素在所述图像的显示中以所述平移矢量进行的移位，所述可视化装置具有：-用于获取医学图像数据的获取单元，-掩模生成单元，所述掩模生产单元用于通过分割所述图像数据并且将经分割的区域划分为预定的等级来生成3D掩模，-用于将所述图像数据和所述指定数据存储在两个分开的3D纹理文件中的存储单元，-用于计算平移向量的向量生成单元，所述平移向量描述分割的体积元素在原始位置和目标位置之间的移位，-用于将所述图像数据和所述掩模数据存储在两个分开的3D纹理文件中的存储单元，-用于计算平移矢量的矢量生成单元，所述平移矢量描述经分割的体积元素在原始位置和目标位置之间的移位，-用于将经分割的体积元素以所述平移矢量进行移位的平移单元，-用于通过将射束扫描方法应用于所存储的图像数据来生成所述图像数据的图像的显示的可视化单元，所述医学成像系统具有：-上述可视化装置，-用于生成待检查的对象的检查区域的图像数据的图像记录单元，所述计算机程序产品具有计算机程序，所述计算机程序能够直接加载到医学成像系统的存储单元中，并且所述计算机程序产品具有程序段，以便当在所述医学成像系统中执行所述计算机程序时，能够执行上述方法的所有步骤，在所述计算机可读介质上存储有能够由计算单元执行的程序段，以便当由所述计算单元执行所述计算机程序时，执行上述方法的所有步骤。在根据本专利技术的用于将医学图像数据可视化为体数据的方法中，首先获取待检查的对象的医学图像数据作为体数据。所述图像数据例如能够来自医学成像装置，例如CT系统或MR系统。随后，优选将图像数据自动地分割，并且将经分割的区域划分为预定的、表征不同的器官或结构类型的等级。以这种方式，生成掩模，所述掩模分别将标记或标签分派给各个经分割的体积元素，以便对其进行表征。借助于所述标记，能够将体素明确地分配给特定的器官类型或组织类型。所述图像数据和掩模数据存储在两个分开的3D纹理文件中。在这种纹理文件之一中存在关于各个体素的外观的信息，而在另一文件中存在从分割或掩模中获得的、关于将相应的体素归入哪个结构或哪个器官的信息。用于“图像数据”的文件不仅包括从医学成像装置方面生成的密度或浓度信息，而且还包括体积纹理数据，所述体积纹理数据如已经简短阐述的那样更准确地限定体素的外观。此外，确定平移矢量，所述平移矢量描述分割的体积元素在原始位置和目标位置之间的移位。所述原始位置和目标位置能够由用户例如借助于输入介质预设。此外，通过将射束扫描方法应用于所存储的图像数据来生成图像数据的图像的显示。此外，在图像的显示中经分割的体积元素以平移矢量进行移位。也就是说，经分割的体积元素在图像的显示中以平移矢量进行移位。所述移位例如能够通过以用户控制的方式移动输入介质来触发。所述移位在此进行为，使得在目标区域中像点通过以平移矢量进行移位的扫描生成，使得在目标区域中像点获得原始区域的纹理数据。体数据的移位能够实现更好地图解示出待检查的对象的子区域。与应用多边形表面模型相反，根据本专利技术将体积图像数据可视化也能够实现对解剖结构的内在的图解说明。因此，例如能够将器官虚拟切开并且检查外部不可见的病理现象。此外，在对体数据进行可视化时不需要中间表示，由此减少了数据耗费，并且能够避免在可视化时的伪影。此外，数据耗费也通过如下方式减少：尽管有区段的平移，但是在数据存储器中仅须保持同一数据集。代替改变数据集中的纹理进而需要增大的存储空间，仅在进行扫描以将图像数据可视化时才操作所述图像数据。也就是说，所谓的绘制过程能够是否本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将医学图像数据(BD)可视化为体数据(VD)的方法，所述方法具有下述步骤：/n-获取所述医学图像数据(BD)，/n-通过分割所述图像数据(BD)并且将经分割的区域(SG)划分为预定的等级来生成3D掩模，/n-将所述图像数据(BD)和所述掩模数据(MD)存储在两个分开的3D纹理文件中，/n-计算平移矢量(Vec_tr)，所述平移矢量描述经分割的体积元素(SG)在原始位置(pos_HF)和目标位置(pos_HC)之间的移位，/n-通过将射束扫描方法应用于所存储的图像数据(BD)来生成所述图像数据(BD)的图像的显示，/n-在所述图像的显示中,将经分割的体积元素(SG)以所述平移矢量(Vec_tr)进行移位。/n

【技术特征摘要】
20190321 EP 19164362.61.一种用于将医学图像数据(BD)可视化为体数据(VD)的方法，所述方法具有下述步骤：
-获取所述医学图像数据(BD)，
-通过分割所述图像数据(BD)并且将经分割的区域(SG)划分为预定的等级来生成3D掩模，
-将所述图像数据(BD)和所述掩模数据(MD)存储在两个分开的3D纹理文件中，
-计算平移矢量(Vec_tr)，所述平移矢量描述经分割的体积元素(SG)在原始位置(pos_HF)和目标位置(pos_HC)之间的移位，
-通过将射束扫描方法应用于所存储的图像数据(BD)来生成所述图像数据(BD)的图像的显示，
-在所述图像的显示中,将经分割的体积元素(SG)以所述平移矢量(Vec_tr)进行移位。


2.根据权利要求1所述的方法，其中使所述经分割的体积元素(SG)在所述原始位置处透明。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中
-为每个经分割的体积元素(SG)创建碰撞体对象，其形状匹配于所述经分割的体积元素(SG)的尺度，
-根据输入介质的当前位置(pos_HC)和输入介质首次触碰所述碰撞体对象的位置(pos_HF)的差来计算所述平移矢量(Vec_tr)，并且所述用户同时指示想要对所述经分割的体积元素(SG)进行移位。


4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-预先确定在待移位的所述经分割的体积元素(SG)和其余体积之间的距离(dist)，和
-根据如下乘积得出所述平移矢量(Vec_tr)，所述乘积是所述距离(dist)与值1的差和待移位的所述经分割的体积元素(SG)的中心的位置(pos_SC)和输入介质的当前位置(pos_HC)的差的乘积。


5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中靠近所述输入介质的经分割的体积元素(SG)比远离所述输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·恩格尔，西蒙娜·胡夫纳格尔，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE