针对可视化的虚拟器官展开(unfolding)制造技术

技术编号:2947792 阅读:176 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供一种针对特征可视化的器官图像展开的系统(100)以及方法(200),其中系统(100)包括:处理器(102),用于接收器官扫描数据的、与所述处理器进行信号通信的成像适配器(130),用于使模型适合扫描数据的、与所述处理器进行信号通信的建模部件(170),以及用于展开3D建模的扫描数据的、与所述处理器进行信号通信的展开部件(180);以及对应方法(200)包括分割器官的外表面(218),参数化器官的3D模型(220),将来自器官中心的射线投射到3D模型表面(222),以及与所述射线投射相一致地展开器官的3D模型(224)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉参考本申请要求2003年8月4日提交的序列号为60/492/394(代理人档案号为2003P11656US)并且标题为“Heart Unfolding for Coronary Visualization(用于冠状可视化的心脏展开)”的美国临时申请的利益,该申请在此整体引入作为参考。背景医学图像扫描数据例如典型地以各种类型的成像模式的切片形式获得。然后,这些切片被堆叠,以形成三维(“3D”)立体。然后必须对该立体进行可视化和分割。在当前的医学图像扫描方法中,研究人员已经开发了各式各样的用于隔离心脏冠状动脉的分割技术。该领域中的研究是由大量患有冠状动脉疾病的病人推动的。典型地,心脏冠状动脉由于其大小以及接近心脏和血池的表面而难以进行分割。因此,需要一种针对冠状可视化能够进行心脏展开的系统和方法。本专利技术提出这些及其它问题。概述通过针对冠状可视化的心脏展开的设备和方法来提出现有技术的这些及其它缺点和弊病。一种针对特征可视化的器官图像展开的系统包括处理器,用于接收器官扫描数据、与所述处理器进行信号通信的成像适配器,用于使模型适于扫描数据、与所述处理器进行信号通信的建模部件,以及用于展开3D建模的扫描数据、与所述处理器进行信号通信的展开部件。一种针对特征可视化的器官图像展开的对应方法包括分割器官的外表面,参数化器官的3D模型,将来自器官中心的射线投射到3D模型的表面,以及与射线投射相一致地展开器官的3D模型。结合附图阅读,本专利技术的这些和其它方面、特征以及优点将在下述的示例性实施例的描述中变得显而易见。附图简述根据以下示例性附图,本专利技术教导一种针对冠状可视化的心脏展开(Unfolding)的设备和方法,其中附图说明图1示出根据本专利技术的示例性实施例的、针对冠状可视化的心脏展开的设备;图2示出根据本专利技术的示例性实施例的、针对冠状可视化的心脏展开的流程图;图3示出根据本专利技术的示例性实施例的等面立体上的3D MIP纹理(texture);图4示出根据本专利技术的示例性实施例的展开可视化;图5示出根据本专利技术的示例性实施例的VRT可视化;图6示出根据本专利技术的示例性实施例的MIP可视化;图7示出根据本专利技术的示例性实施例的3D模型可视化;图8示出根据本专利技术的示例性实施例的另一3D模型可视化;以及图9示出根据本专利技术的示例性实施例的再一个3D模型可视化。优选实施例的详述根据本专利技术的优选实施例,在此描述一种针对冠状可视化的心脏展开的系统和方法。该方法允许用户更好地可视化心脏冠状和心脏表面上的脉管。在最近几十年里,研究人员已经开发了各式各样的用于隔离心脏冠状动脉的分割技术。该领域的研究是由大量患有冠状动脉疾病的病人推动的。典型地,心脏冠状动脉由于其大小以及接近心脏和血池的表面而难以进行分割。由于分割困难以及由于冠状动脉接近心脏表面,所以表面展开方法在某种程度上可被用于克服可视化问题。这种技术提供了针对心脏冠状动脉可视化的很大改进。当前公开的方法包括“展开”心脏的表面并且创建该表面的最大强度投影(Maximum Intensity Projection,MIP)。结果是包含外围脉管的心脏表面的2D图。如图1中所示,根据本专利技术的示例性实施例,用于采集时间建模以及自动后处理的系统通常由参考编号100来指示。该系统100包括至少一个与系统总线104进行信号通信的处理器或中央处理单元(“CPU”)102。只读存储器(“ROM”)106、随机存取存储器(“RAM”)108、显示器适配器110、和I/O适配器112、用户接口适配器114、通信适配器128以及成像适配器130也与系统总线104进行信号通信。显示部件116经过显示适配器110与系统总线104进行信号通信。磁盘存储部件118(诸如磁性或光盘存储部件)经过I/O适配器112与系统总线104进行信号通信。鼠标120、键盘122以及眼睛跟踪装置124经过用户接口适配器114与系统总线104进行信号通信。磁共振成像装置132经过成像适配器130与系统总线104进行信号通信。建模部件170和展开部件180也被包括在系统100中,并且与CPU 102和系统总线104进行信号通信。尽管建模部件170和展开部件180被示为耦合到至少一个处理器或CPU 102,但是,这些部件优选地被体现在被存储在存储器106、108和118中的至少一个中的计算机程序代码中,其中计算机程序代码由CPU 102执行。基于在此的教导,如相关领域的普通技术人员将会认识到的那样,可替换的实施例是可能的,诸如,在位于处理器芯片102上的寄存器中包含部分或全部计算机程序代码。给出在此所提供的说明书的教导,相关领域的普通技术人员将会想到建模部件170和展开部件180以及系统100的其它元件的各种各样的可替换的配置和实施方案,而这些配置和实施方案仍在本专利技术的范围和精神内实施。转向图2,根据本专利技术的示例性实施例的针对冠状可视化的采集脏展开的流程图通常由参考编号200来指示。流程图200包括开始块210,该开始块210将控制传给功能块212。功能块212启动初步(preliminary)心脏扫描时期并且将控制传给输入块214。输入块214接收初步心脏扫描数据并且将控制传给功能块216。功能块216将心脏的外表面进行分割并且将控制传给功能块218。功能块218执行心脏的固定(fixed)3D模型参数化并且将控制传给功能块220。功能块220将来自心脏中心的射线投射到3D模型的表面,并且将控制传给功能块222。功能块222展开3D模型并且将控制传给结束块224。现在转向图3,等面立体上的3D MIP纹理通常由参考编号300来指示。3DMIP纹理300提供针对心脏展开的可视化。如图4中所示,心脏展开可视化通常由参考编号400来指示。心脏表面的展开带来一种可视化冠状的新方式。展开可视化400示出MIP 410(上面)和所展开的心脏表面420(下面)之间的相关性。转向图5,通用的VRT可视化通常由参考编号500来指示。在这个示例性实施例中,图形剪切算法被用来得到空的心脏体(hollow heart volume),该空的心脏体将确定要被展开的表面。在这个实例中,VRT可视化500由3D Syngo卡(card)来造影(shade)。现在转向图6,通用的MIP可视化通常由参考编号600来指示。这里,常规的MIP视图示出冠状是由光亮体素(bright tissue)来遮挡(obstructed)的。在这个实例中,厚表面的MIP可视化600由3D Syngo卡来显示。如图7中所示,新的3D模型可视化通常由参考编号700来指示。新的3D模型可视化700示出被映射在等面立体上的3D MIP纹理。转向图8,另一新的3D模型可视化通常由参考编号800来指示。这里,新的3D模型可视化800示出使椭圆体810适于心脏820的表面,在椭圆体810上投影MIP纹理、3D模型的可视化以及使椭圆体810(左)或球体830(右)适合心脏820的表面。现在转向图9,3D模型可视化通常由参考编号900来指示。3D模型可视化900表示如应用于实际数据的示例性实施例心脏展开方法的实际结果。如相关领域的普通技术人员将会认识到的那样,这种结果具有比利用现有方法获得的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对特征可视化的器官图像展开的方法,所述方法包括:分割器官的外表面;参数化器官的3D模型;将来自器官中心的射线投射到3D模型的表面;以及与射线投射相一致地展开器官的3D模型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:R莫罗戈巴尔
申请(专利权)人:西门子共同研究公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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