公开用于显示一个或多个脉管、尤其是血管并且更尤其是冠状动脉的系统和方法。所述一个或多个脉管均与根据一组图像数据所产生的管的轮廓线相关联。对于一个视点，通过从所述视点投影多个射线而计算一个深度图像，对于所述多个射线中的每一个，确定位于视点和射线同任意管的交点之间的距离。在观察范围框内的一个或多个脉管的周围区域被提取、内插和绘制，并且计算所述周围区域的深度图像。然后显示一个或多个脉管及其与围绕所述脉管的根据深度图像所产生的数据有关的背景信息的图像。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于显示与脉管系统、例如血管和动脉有关的信息的方法和系统，更具体地涉及冠状动脉的可视化。
技术介绍
有不同已知的用于可视化的成像技术用来在图像中显示血管。已知技术例如有体绘制法(VR)、多平面重组法(MPR)、最大密度投影法(MIP)以及阴影表面显示法(SSD)，它们能被用来在医学图像中绘制血管。但当结合显示血管被使用时，尤其是当显示冠状动脉时，这些技术均受到限制。例如，体绘制可以显示冠状动脉的各部分以及与冠状动脉相关的背景数据，但可能涉及太多的处理而不能用于临床环境，而由此建立的图像可能涉及湮没狭窄(obliterating stenoses)的风险。另外，该绘制技术通常从被显示的图像中掩蔽掉脉管系统周围的区域。缺少周围区域信息可能大大地降低了可视化的有效性，从而使得难以识别被可视化的脉管的确切位置和方位。例如，如果仅仅可以看到冠状树，那么可能就难以区分左侧和右侧，或难以确定哪个方向是向上和哪个是向下。MPR技术的问题是其不能显示多个动脉，除非这些动脉处于相同的平面。因此可能错过动脉中的问题，或者在某些情况下在没有问题时看起来有问题。其它显示技术的问题是显示信息的不准确。例如，在开折技术中，与脉管有关的距离或角度将是不准确的。在通常采用的成像技术中，MIP是一种用于可视化和评估冠状动脉的有前途的方法。整个体MIP将会导致其它的腔和脉管结构与冠状动脉重叠。因此掩蔽的MIP是优选的。但掩蔽的MIP将只显示没有深度信息或其相邻解剖体的冠状动脉。投影冠状动脉图像的MIP技术在几篇论文中被公开。例如参见Etienne，Botnar，Van Muiswinkel，Boesiger，Manning和Stuber的“Soap-Bubble”Visualization and Quantitative Analysis of 3DCoronary Magnetic Resonance Angiograms，Magnetic Resonance inMedicine 48658-666(2002)，该论文在此被引作参考。还可以参见Tuchschmid，Martin，Boesiger和Weber，CoroVizVisualization of3D Whole-Heaart Coronary Artery MRA Data，Journal ofCardiovasular Magnetic Resonance，2005，7220-221，该论文在此被引作参考。因此需要新的和改善的系统和方法来连同背景信息一起显示血管，尤其是同时显示两个冠状动脉及其周围环境。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于显示血管的系统和方法。根据本专利技术的一方面，本专利技术的系统和方法在同一显示器上显示两个冠状动脉，由此在临床应用方面提供了以下优点其包括更快的显示和需要更少的处理时间。动脉可以与其周围环境信息一起被显示。根据本专利技术的另一方面，提供一种处理医学图像数据的方法，用于根据3D图像数据从一个定义的视点平滑地绘制一个或多个脉管以及周围附近区域，其中从所述定义的视点将所述一个或多个脉管与所述周围附近区域分开以作为一个中心线树，包括围绕所述中心线树建立一个管状网；通过根据所定义的视点绘制所述管状网和存储所绘制的管状网的深度信息而建立一个图像；利用被绘制的管状网的深度信息提取位于被绘制的管状网和周围附近区域之间的边界；从所定义的视点绘制所述周围附近区域；以及组合所述管状网和所述周围附近区域的绘制。根据本专利技术的又一方面提供如下一种方法，其中所绘制的管状网的相应前裁剪面深度信息将被存储为具有被设为值1的不可见像素的第一Z缓存。根据本专利技术的另一方面提供如下一种方法，其中所述管状网的半径是用户定义的半径。根据本专利技术的又一方面提供如下一种方法，其中绘制所述周围附近区域包括从所述Z缓存中提取位于可见区域和不可见区域之间的边界上的像素；将每个边界像素的图像坐标存储为一个2D数组中的元素；向所述2D数组添加四个点以定义一个可视化平截头体；建立一个如所述2D数组元素所定义的2D网；以及通过向定义所述2D网的每个点分配其相应的3D坐标而将所述2D网投影到一个3D网。根据本专利技术的另一方面提供如下一种方法，其中绘制所述周围附近区域还包括在所述3D网上内插点，以便确定所述周围附近区域中的像素。根据本专利技术的又一方面提供如下一种方法，其中绘制所述周围附近区域还包括在所述3D网上内插点的坐标，以及根据该坐标访问医学图像数据以便确定所述周围附近区域中的像素。根据本专利技术的另一方面提供如下一种方法，其中所述2D网通过采用德劳内三角测量法被建立。根据本专利技术的又一方面提供如下一种方法，其中例如作为第二Z缓存建立一个第二前裁剪面深度信息，包括绘制所述3D网；将被绘制的网的相应前裁剪面深度信息存储为具有被设为值1的不可见像素的第二Z缓存；以及在所述第二Z缓存中存储与所述第一Z缓存中的可见像素相对应的、具有被设为所述第一Z缓存中的值的存储值的像素。根据本专利技术的另一方面提供如下一种方法，其中所述一个或多个脉管根据3D图像数据与所述周围附近区域一起被绘制，包括通过利用所述第二Z缓存作为进入到所述3D图像数据的绘制射线进入点来绘制所述3D图像而建立一个图像；将所述射线穿入所述3D图像数据一个指定的深度距离；以及跳过具有第二Z缓存值1的像素。根据本专利技术的又一方面提供如下一种方法，其中对所述第二Z缓存执行一个附加的平滑步骤。根据本专利技术的另一方面提供如下一种方法，其中采用一个后裁剪面Z缓存来用于确定从所述3D图像数据出来的绘制射线出口点。根据本专利技术的又一方面提供如下一种方法，其中所述一个或多个脉管是冠状动脉。根据本专利技术的另一方面提供如下一种系统，包括一个处理器和可在所述处理器上运行的软件，以便执行前述的任务和方法。这些步骤也可以在具有图形处理单元的系统内被执行。附图说明图1是示出本专利技术方法步骤的流程图。图2示出了表示冠状动脉的被提取的中心线树。图3示出了表示中心线树的有孔眼的管状结构。图4示出了所绘制的管状结构。图5示出了管状结构的前裁剪面深度信息(Z-缓存)的表示。图6示出了表示冠状动脉周围区域的德劳内(Delaunay)三角网。图7示出了在一个图像中在其周围区域的被绘制的环境中的被投影的动脉(LCA和RCA)。图8示出了通过应用本专利技术建立的三个图像。图9示出了根据本专利技术的系统图。具体实施例方式下面，从已知医学成像设备获得的三维图像数据集被处理以便为用户提供与该图像数据集相对应的在视觉上有用的图像。具体地，血管及其周围环境信息可以被显示。所述图像数据集可以例如从全心脏磁共振血管造影术(MRA)来获得。应当理解，也可以采用通过其它手段获得的三维数据集。也即，本专利技术不局限于三维数据集、文件格式、体素或像素分辨率等的特定类型。三维数据集可以被认为是描述在空间内的多个特定位置，每个位置具有相应的强度值。本专利技术方法可以用计算机程序的形式来实现，该程序可以在本领域内已知的任何合适的计算设备、如个人计算机上被执行。所述程序可以利用任何合适的编程语言来编码。特别是，可以采用图形编程语言、例如OpenGL或DirectX来实现本专利技术方法。在受益于以下公开内容之后，对于本领域技术人员而言，提供实现本专利技术显示算法的本文档来自技高网...
【技术保护点】
处理医学图像数据的方法，用于根据３Ｄ图像数据从一个定义的视点平滑地绘制一个或多个脉管以及周围附近区域，其中从所述定义的视点将所述一个或多个脉管与所述周围附近区域分开以作为一个中心线树，包括：围绕所述中心线树建立一个管状网；通过根据所定义的视点绘制所述管状网和存储所绘制的管状网的深度信息而建立一个图像；利用被绘制的管状网的深度信息提取位于被绘制的管状网和周围附近区域之间的边界；从所定义的视点绘制所述周围附近区域；以及组合所述管状网和所述周围附近区域的绘制。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S阿哈龙，O奥克苏兹，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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