逐级医学图像容积导航制造技术

一种处理医学图像数据的方法包括接收表示成像的三维容积的一组连续截面图像的数据（２４）。这组连续截面图像具有ｚ轴向的第一轴向分辨率以及与ｚ轴正交的ｘ轴向和ｙ轴向的第一空间分辨率。此方法还包括变换（例如小波变换）ｚ轴向的连续截面图像组（２６），产生所述图像组的轴向变换再现，使所述轴向变换再现具有低于第一轴向分辨率的第二轴向分辨率。此方法还包括变换ｘ轴向和ｙ轴向的轴向变换再现（２８），以产生空间变换再现。一种装置包括处理器模块（１２，１４），分别用于接收表示ｚ轴向的连续截面图像组的数据以及变换所述ｚ轴向的连续截面图像组。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及数据处理，更具体地说，涉及用于图像的有效传输和查看的三维医学图像的数据压缩/解压缩。
技术介绍
传统医学成像系统，例如计算机体层摄影(CT)、磁共振成像(MRI)和正电子发射体层摄影(PET)等，通常以二维(2D)图像“切片”的形式产生表明所成像身体部分的三维(3D)数据。每个切片代表身体部分的不同截面，且每个切片与邻近切片可稍微重叠。在向放射学家提供重要诊断信息的同时，存储大量的图像数据要求有相当大的信息存储能力。而且，传输这些数据供远程查看还需要较高带宽的数据链路。已建议用图片档案库和传输系统(PACS)来处理医学界的大量图像数据需求，例如在高带宽局域网(LAN)上或在窄带宽应用中(例如在广域网(WAN)上)提供全分辨率或多分辨率图像。在窄带宽应用中，数据需要进行压缩以降低传输带宽要求并提高传输速度。这种压缩的图像在远程用户计算机接收后进行解压缩。医学图像扫描器，例如CT，MRI，或PET扫描器，能够提供比它们在过去所能产生的薄得多的扫描切片。例如，老技术的扫描器对成像的身体部分可以提供180个扫描切片，而对于同样的成像身体部分，具有更新技术的扫描器则可提供多达1500个扫描切片。虽然与过去较厚的切片相比，较薄的切片可提供更高的分辨率，但放射学家需要查看的图像切片数量增加了8倍。由于需要查看越来越大量的扫描图像，放射诊断的时间就会相应增加。为使诊断过程更加有效，放射学家通常使用两种方法来查看图像扫描放射学家可能跳过一些扫描切片，或者，放射学家可能要求较厚的，或“平均”的切片，它们在z-轴，或轴向具有降低的分辨率，但在与轴向正交的空间，或x轴向和y轴向，具有全分辨率。如果放射学家选择后一种方法，扫描器控制台就需要重新处理图像以产生较厚的，平均的扫描图像。如果放射学家然后又需要比重新处理的平均切片更高的分辨率，扫描器控制台就需要以所要求的分辨率或厚度重新产生扫描图像切片。于是，每当放射学家需要不同的轴向分辨率时，就需要重新产生并重新发送扫描图像切片。虽然已建议用医学图像数据的三维变换(例如通过同时对x轴、y轴和z轴方向的图像进行小波变换)来改进图像查看效率，但这些方法不能以全空间分辨率提供平均图像帧，因为小波变换是对每个三维方向上的每一级分解进行的。
技术实现思路
此文说明了一种处理医学图像数据的方法，所述方法包括接收表示成像的三维容积的一组连续截面图像的数据，其中每个截面图像都垂直于z轴。这组截面图像包括z轴向的第一轴向分辨率以及与z轴正交的x轴向和y轴向的第一空间分辨率。此方法还包括变换z轴向的连续截面图像组，产生所述图像组的轴向变换再现，此轴向变换再现具有低于第一轴向分辨率的第二轴向分辨率。此文说明了一种处理医学图像数据的装置，它包括一种处理器模块，配置成接收能表明成像的三维容积的一组连续截面图像的数据。此装置还包括一种处理器模块，配置成压缩z轴向的连续截面图像组，产生所述图像组的轴向变换再现。附图说明图1示出体现本专利技术的示范3D医学图像处理系统的方框图。图2示出用于处理3D医学图像信息的示范方法的流程图。图3示出用于3D容积的示范小波分解的子带边界。图4A示出用于Huffman编码的示范熵编码器的方框图。图4B示出用于Huffman解码的示范熵解码器的方框图。图5A示出用于z轴向多分辨率的图像数据逐级编码的示范位流格式。图5B示出用于z轴向多分辨率以及x轴向和y轴向多分辨率的图像数据逐级编码的示范位流格式。图6为查看多分辨率的图像的方法流程图。在某些情况下，为了计算效率或易于维护，所示流程图的方框排列可由业界技术人员重新安排。虽然将参考附图中所示的本专利技术的实施例细节来说明本专利技术，但这些细节并非旨在限制本专利技术的范围。零件表 具体实施方式本专利技术的专利技术人实现了以下创新通过变换(例如小波变换)z轴向的子容积，或一组数个单独切片，同时保持x轴向和y轴向的全空间分辨率，可以产生切片的最初所需的平均厚片再现。于是，图像可以被有效解压，使放射学家能首先以较低的分辨率模式快速导航这些数据，然后以放射学家通常检查这些数据的相同方式用直观浏览技术选择较高分辨率的查看区域。在本文中，术语压缩是指减少代表图像或图像系列所需的数据量的方法，可包括以下方法如小波变换，离散余弦变换(DCT)，预测编码变换，包括例如差分脉冲编码调制(DPCM)，编码，以及熵编码，包括例如算术编码，行程编码，以及Huffman编码。除了压缩之外，还可以使用业界所知的图像逐级显示来屏蔽传输时延，即首先提供较低或较粗的分辨率作浏览，而当放射学家在浏览厚片寻找关注的区域时加载较高或精细分辨率的数据。通过变换x轴向和y轴向的数据，可以对z轴向已压缩的厚片作进一步的压缩。另一方面，已压缩数据可再进一步编码以利用特别是z轴向的图像相关性，而提供更高的压缩增益。例如，邻近的扫描图像可具有较小的切片与切片之间的差别，或较高的相关性，允许有较高的压缩增益。相应地，与2D压缩方案相比，特别是对于具有较低带宽通信链路(例如WAN链路)的用户来说，数据传输时间可以减少。压缩z轴向的数据集由于z轴向的图像相关性可有利地产生放射学家作低分辨率查看所需的平均厚片。此外，z轴向的小波变换过程具有产生对数据作加权平均的作用，而提供信号的近似模型。相应地，小波变换有利地抑制了噪声，所以改进了图像质量。原有的图像压缩方法(例如同时3D小波变换)要求解码所有的帧，然后对这些帧作平均，产生厚片。和原有方法不同，在本专利技术中，可在产生厚片的同时对压缩信息解压缩，这样比起传统方法就要求较少的计算开销，因而查看的速度更高。有利的是，在解压缩过程中产生的厚片成为复合切片的平均再现，并允许对图像，特别是轴向的图像，作方便的逐级解码。通过首先提供厚片再现，如果查看者对最初的厚片已感到满意，则解压缩所需的数据比传统方法一般所需的数据会更少。此外，放射学家可以“在运行时”选择一个片厚，即通过解压缩更多的数据来选择较精细的片厚，而不是命令扫描器以不同的片厚重新产生图像。而且，所有解压缩信息，从空间压缩的厚片再现到全部重新构建(无损)的图像，都可在同一位流中编码，减少了对局部存储空间的要求。此外，有损的压缩技术，例如量化技术，也可用来为在位流中编码而压缩数据。图1示出体现本专利技术各方面的3D医学图像处理系统10的示范方框图。一般来说，系统10包括成像系统12，例如CT，MRI，或PET扫描系统，以及服务器14，它用于存储和压缩来自成像系统12的成像数据并在通信链路上，例如LAN/WAN16上，传输已压缩的信息。系统10还包括用户端计算机18，它用以从服务器14接收已压缩信息并解压缩所述已压缩信息，以及显示器20，它用于显示已解压缩的信息。操作用户端18的放射学家可向服务器14请求图像，而服务器14则例如以逐级编码数据流向用户端18提供已压缩图像作为响应。以下将详细说明本专利技术的压缩和解压缩方面。图2示出处理3D医学图像信息的示范方法流程图22。最初，在24，在服务器14接收表示图像的数据。数据可以表示3D容积的各个连续截面，例如由医学成像系统12扫描的人体部分，所述截面通常垂直于一个轴向，或z轴向。在26，数据被接收之后作z轴向压缩，例如进行一维，z轴向的小波分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理医学图像数据的方法，所述方法包括：　　　　接收表示成像的三维容积的一组连续截面图像的数据（２４），每个所述截面图像都垂直于ｚ轴，所述连续截面图像组具有ｚ轴向的第一轴向分辨率，并具有与所述ｚ轴正交的ｘ轴向和ｙ轴向的第一空间分辨率；以及　　　　变换所述ｚ轴向的所述连续截面图像组（２６），以便产生所述组的轴向变换再现，所述轴向变换再现具有低于所述第一轴向分辨率的第二轴向分辨率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：BSV库马，S穆克霍帕海伊，VV南德卡，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]