【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种分析3d医学图像数据的方法、一种计算机程序和一种3d医学图像数据评估装置。
技术介绍
1、有多种方式可以获取人体或动物体的三维(3d)医学图像数据，如3d超声(us)、计算机断层扫描(ct)、磁共振成像(mri)、3d超声心动图(3de)和心脏计算机断层扫描(cct)等。显示获取的3d医学图像数据的一种方法是将其可视化为通过渲染3d图像数据生成的3d体积。因此，可视化3d体积也可称为3d渲染图。3d渲染图可以在二维(2d)屏幕、虚拟现实环境(vr)或增强现实环境(ar)中显示。特别是，即将开发的消费者友好的ar/vr头戴设备可以让用户迈入虚拟空间，在这个空间中，用户可以使用带有两个独立屏幕的头戴设备，和为左右眼分别计算出的两个图像，以"真3d"的方式立体地观察3d体积。结合非常精确的追踪手部控制器或手部追踪，可以非常自然地与3d内容进行交互。对于医学3d数据成像，与常规成像相比，vr分析与更快的导航和可变性更低的准确测量有关。
2、在任何情况下，3d体积渲染或使用多平面重建(mpr)平面进行导航都是查看医学3d数据的两种最常见方法。mpr被视作数据集的"地面实况"，显示某些切割穿过3d体积的平面并用于进行测量。另一方面，虽然3d体积渲染结合vr分析提供了数据集的立体可视化，但3d体积渲染图中的测量值对所选的体积阈值非常敏感，从而可能会导致错误的测量值和错误的临床结论。
3、在虚拟现实环境中，可以同时显示体积渲染图和mpr。但问题是，不透明的mpr平面往往会遮挡其后面3d体积(即解剖结构)
4、因此，期望能有一种解决方案，将3d体积的视觉概览能力与mpr的精确测量能力最佳地结合起来。
5、us2007 229500a1显示了一种使用直接体积渲染和mpr渲染的结合，在周围材料的背景下渲染mpr图像的方法。通过使mpr移位，用户可以交互式地改变切口区域，以露出图像体积的内部。
6、wo 2017/212063 a1显示了一种医学成像和可视化系统，该系统提供用户界面，使用户能够可视化三维数据集的体积渲染图，并操纵体积渲染图以动态选择3d数据集内的mpr平面，从而在所选mpr平面上生成b模式图像。
7、us2012/0308095 a1显示了一种系统，该系统用于根据与调查区域环境有关的诊断相关医学信息，调整作为图像的对象体积数据的可视化。因此，基于体积数据内的切片信息指定了至少一个切片区域。体积数据的第一映射用于在显示器上可视化该至少一个切片区域。与第一映射不同的第二映射用于可视化与切片区域相邻的区域。
8、然而，问题仍然存在：不透明的mpr平面常常会遮挡其后面解剖结构的视图，这立即增加了设置错误定位的mpr平面，从而导致测量值不正确的风险。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是提供3d医学图像数据的全面(整体)可视化，同时允许对数据集进行精确测量或分析。
2、该目的由如下方案解决：包括权利要求1的特征的分析3d医学图像数据的方法、包括权利要求14的特征的计算机程序；以及包括权利要求15的特征的3d医学图像数据评估装置。
3、根据本专利技术的一个方面，提供了一种分析3d医学图像数据的方法，该方法包括：
4、接收解剖结构的3d医学图像数据；
5、基于3d医学图像数据生成解剖结构的3d渲染图；
6、在可视化环境中向用户显示3d渲染图；
7、接收指示3d渲染图上或3d渲染图内的第一点的用户命令；
8、在可视化环境中与第一点相对应的位置提供2d框架，其中，2d框架的第一侧面向用户；
9、在2d框架内显示mpr视图，其中mpr视图基于2d框架位置处的3d医学图像数据，并且大小与2d框架的大小相对应；以及
10、在用户和2d框架的第一侧之间提供透明裁剪体，以便部分地裁剪3d渲染图。
11、与现有技术相比，本专利技术提供了一种使用3d渲染图和mpr视图两者来分析3d医学图像数据的不同方法。在现有技术中，要么使用3d渲染图，要么使用mpr视图来分析医学图像数据，而在本专利技术中，3d渲染图和mpr视图同时用于全面分析3d医学图像数据。也就是说，在现有技术中，这两种方法是交替使用的。因此，可以将每种分析方法的优势结合起来，以改进3d医学图像数据的分析过程。
12、特别是，描绘mpr视图的2d框架可以定位在3d渲染图中的任何位置，而不会完全覆盖3d渲染图。特别是，2d框架周围的3d渲染图仍然可见(即3d渲染图没有完全被2d框架隐藏)。因此，用户仍然可以通过查看3d渲染图来获得对3d医学图像数据的空间概览。这一点非常重要，因为3d渲染图内的mpr视图的位置对于临床决策至关重要，而且非常容易出错，因为在3d渲染图内选择mpr视图的正确位置需要高水平的经验和空间想象力。根据本专利技术，用户可以因同时观察mpr视图和3d渲染图而具有改进的定向，以便正确定位2d框架。优选地，mpr视图(即2d框架内的视图)所覆盖的区域小于3d渲染图，并代表3d医学图像数据的一个非常具体的部分。换句话说，mpr视图的可见区域仅限于2d框架的区域。
13、例如，用户可以旋转或移动3d渲染图，以获得更好的定向，并在3d渲染图内准确定位2d框架。换句话说，用户可以使用3d渲染图自行定向，从而可以在3d渲染图的适当位置准确地提供2d框架，以便详细分析3d渲染图的这一区域(如感兴趣的区域、关注区域)。由于裁剪体，用户可以具有mpr视图的基本不受阻碍的视线。也就是说，3d渲染图可以只被裁剪一部分，这样用户仍然可以看到未被切掉的3d渲染图部分。也就是说，可以对3d渲染图进行裁剪，以便在2d框架内提供基本不受阻碍的mpr视图的视线。因此，3d医学图像数据的分析可以被简化和变得更加直观，因为用户可以同时看到3d渲染图和mpr视图两者，这样他在能够详细分析mpr视图的同时，还能具有对整个3d渲染图的概览。
14、3d医学图像数据可以被提供为数字图像，如以dicom标准，即包含三维体素阵列，每个体素包含一个灰度值。这种3d医学图像数据通常是使用医学成像模式，例如mr、计算机断层扫描(ct)、正电子发射断层扫描(pet)或超声波(us)，从包含解剖结构的视场中获取的。当解剖结构是心脏时，可以有利地使用超声波，特别是经食道超声心动图(tee)。例如，可以在一定时间跨度内获取3d医学图像数据，以便获得四维(4d)医学图像数据，其中第四维度为时间。在这种情况下，来自4d医学图像数据的一个3d图像在下文中也可称为"帧(框架，frame)"。获取3d图像的帧频为例如每秒5-100幅，优选地是20-60幅图像，以便允许平滑地呈现动态移动的解剖结构。时间周期通常为循环运动的至少一个循环，例如至少一次心跳。3d医学图像数据可以直接从获取医学图像数据的模式或从临床图像数据库中接收。
15、3d渲染图的生成可以使用可调阈值，从而只显示阈值范围内本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分析3D医学图像数据的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述2D框架(2)的第一侧面向用户(20)，以便至少与用户(20)的观察方向基本正交。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述2D框架(2)设置在通过所述3D渲染图(1)在两个维度上延伸的分析平面中，其中，所述2D框架(1)仅覆盖所述分析平面的一部分。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述透明裁剪体(9)具有可调适的横截面，所述方法还包括以下步骤：接收指示所述横截面的大小随与所述2D框架(2)的距离增加而变化的比率的用户命令。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：接收用户命令以便单独改变至少一个2D框架(2、7)的形状和/或大小
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述可视化环境(10)为VR环境或AR环境。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：
14.一种计算机程序，所述计算机程序包括程序代码指令，当所述程序代码指令被处理器执行时，使得所述处理器能够执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
15.一种3D医学图像数据评估装置，所述评估装置被配置用于执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法，所述评估装置包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种分析3d医学图像数据的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述2d框架(2)的第一侧面向用户(20)，以便至少与用户(20)的观察方向基本正交。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述2d框架(2)设置在通过所述3d渲染图(1)在两个维度上延伸的分析平面中，其中，所述2d框架(1)仅覆盖所述分析平面的一部分。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述透明裁剪体(9)具有可调适的横截面，所述方法还包括以下步骤：接收指示所述横截面的大小随与所述2d框架(2)的距离增加而变化的比率的用户命令。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：
8.根据前述权利要求中任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：N·D·M·黑楚里奇，D·V·G·黑楚里奇，M·史瑞克恩伯格，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：
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