解剖数据的可视化制造技术

本发明专利技术涉及用于对感兴趣对象进行检查和可视化的装置和方法。该装置包括显示器、输入设备以及计算单元，其中，计算单元适于执行下列步骤：采集第一数据集；采集第二数据集；将第一数据集与第二数据集进行融合；确定借助于输入设备输入的图像参数，所述图像参数涉及图像平面、视角、对比度和透明度中的至少一个；基于数据集和所确定的参数绘制图像，得到具有选定的透明度区域和选定的可视对比度信息区域的组合图像，其中，该图像被可视化在显示器上。被提供以这样的图像，医师能够容易地识别感兴趣结构并且在解剖环境中定位所述结构。另外，医师能够监测医师在介入程序中使用的工具。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及感兴趣对象的可视化。特别地，本专利技术涉及与血管和/或介入 2D/3D X射线信息融合的解剖数据的可视化。具体地，本专利技术涉及用于对感兴趣对象进行检 查和可视化的装置、方法和装置的使用，以及用于控制这样的装置的计算机程序产品和计 算机可读介质。
技术介绍
在基于C型臂的X射线设备上的3DRA和类CT (XperCT、DynaCT或InnovaCT)成像 的引入将3D旋转X射线成像更近地置于介入环境。通常，在介入之前将已经获得诸如CR和MR的诊断扫描。可以在几秒钟之内执行 的利用旋转数据集的CT/MR的自动3D/3D配准允许两个数据集的融合的可视化/阐释。在图1中，用户界面的示例性图说明了用户界面的一般布局。所述用户界面包括 用于显示工具按钮130和应用按钮140的不同区域。用户界面还包括图像区域。根据所选 布局配置，图像区域显示特定布置中的一个或多个视图。每个视图可以示出感兴趣对象的 3D或2D图像。通常，视图110将显示具有不同透视图的3D图像，其中，由例如CT数据的正 交布置的切片的组合构建所述3D图像。视图120将示出用于生成3D图像中的一个的2D 图像切片。US 2005/0228250 A1公开了包括图像区域的这样的用户界面，所述用户界面被 分为多个视图用于观察对应的解剖区域的2维和3维图像。由于在介入的情况中，医师希望聚焦于介入，成像可视化/操作应该是交互的、直 观的并且简单的。另外，体积集之间的空间关系应该容易理解并且应该避免分段复杂性和 系统开销(overhead)。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供解剖数据的可视化，借助于此，可以接收具有高分辨率 的图像。被提供以这样的图像，医师应该能够容易地识别感兴趣结构并且在解剖环境中定 位所述结构。另外，医师应该能够监测医师在介入程序中使用的工具。通过相应的独立权利要求的主题实现了这一目的。在相应的从属权利要求中描述 了其他示例性实施例。根据示例性实施例，提供了用于对感兴趣对象进行检查和可视化的装置，其中，所 述装置还包括适于执行如下步骤的计算单元采集第一数据集；采集第二数据集；融合第 一和第二数据集；确定涉及图像平面、视角、对比度和透明度中的至少一个的图像参数；基 于数据集和所选择参数绘制图像，得到具有选定的透明度区域和选定的可视对比度信息区 域的组合图像。可以从包括CT、MR、3DRX和类CT的组中选择第一数据集和第二数据集。根据示例性实施例的一个方面，图像区域的透明度和对比度信息可以取决于相应 体素信息的深度。4根据示例性实施例的另一方面，图像的绘制包括建立模版缓存、绘制位于活性切片之后的对比度信息，以及描绘透明的软组织切片。根据示例性实施例的另一方面，计算单元适于执行将体积绘制的背景信息添加到将要绘制的图像的另一步骤。从以下描述的实施例和参照实施例进行的阐述，本专利技术的这些和其他方面将变得明显。附图说明在下面，将借助于参照附图的示例性实施例对本专利技术进行描述。图1为用户界面的示意性说明；图2为具有三个不透明切片的3D图像的示意性说明；图3为具有三个透明切片的3D图像的示意性说明；图4为具有二个切片以及3D背景信息的3D图像的示意性说明；图5为根据本专利技术的示例性实施例的用于检查和可视化的装置的示意性说明；图6为示出用于使用根据本专利技术的示例性实施例的装置的方法的步骤的图表。具体实施例方式在下面，描述将集中于3维图像的可视化，所述3维图像可以在例如如上所述的用 户界面上的3D成像区域中的一个处示出。参照图2，示出了融合的图像表示。这样的图像为利用3D旋转扫描生成的体积， 即由一系列2D切片在基于C型臂的X射线设备上重构。3DRX提供了高对比度的体积成 像，而XperCT (或DynaCT或IrmovaCT)用于类CT软组织成像，其中，由改进的体积重构器 使用实质上更多的χ射线剂量/切片用于改进的软组织细节。3DRA项与CTA或MRA对照地 使用的，其中，在采集过程中注射造影剂。在图2的图像中，(分段的)3DRA高对比度(血管)信息被通过CT/MR数据集的 面板覆盖。一方面，存在第一数据集的面板，水平面板10、位于图像平面中的垂直面板20以 及垂直面板30。在每个面板上，示出了感兴趣对象的对应结构12、22、32。但是，由于面板 10、20、30为不透明的，在该部分中，结构12、22、32是不可视的，其中，由于必需示出感兴趣 对象的结构，面板捕捉更多的表面。在每个面板上具有高对比度的优势带来在相应的面板 上结构的受限的可视性的劣势。另外在图2中，示出了脉管40 (表示第二数据集)，其可以定位于3D图像的右上象 限中。在脉管延伸到另一象限中的情况下，要示出整个脉管而没有任何间隙是困难的。在可以将脉管直接示出在面板中的一个上的情况下，脉管信息的分段和等面表示 具有不得不分别计算分段预处理的劣势。因此，所述种类的图示带来系统开销和不可变性。 另外，图像质量会下降，并且诸如小脉管、复合AVM或支架结构的精细信息将丢失。考虑到相关解剖/临床信息主要包含在顶部切片中，厚面板的表示并不是最有效 的方式。如由类似DISECT (用于增强的计算机远程医疗的DICOM成像系统)和3D-切片器 (用于研究的医学可视化和处理环境)的可视化工具给出的多切片表示提供了表示解剖体 (软组织)信息的更直观的方法。该方法借助于正交切片给出了简单可视化/操作，并提供了清晰的细节和位置信息。现有多切片绘制器的问题在于如果将切片表示为不透明的，平的面板的大部分将 重叠并隐藏临床信息。另一方面，如果将切片显示为透明的，重叠切片中的必需的对比度将 丢失。因此，提出了用于执行快速和高质量图像可视化方法的装置，其允许多个解剖体 软组织切片与脉管和/或介入结构的表示的体积绘制的组合。可视化将基于单个或多个经 配准的体积采集并将在/不在架上用户图形硬件上执行。这一问题的解决方式在发表于Journalof Magnetic Resonance Imaging(13卷， 967-975页，2001 年6月)的、题目为“An Integrated VisualizationSystem for Surgical Planning and Guidance Using Image Fusion and an OpenMR，，的文章中进行了才艮道。这 里使用编辑工具的3D切片器套件的扩展集对MR体积数据进行分段以生成解剖结构的边 界。很显然，该分段方法非常复杂，并且不容易适于多模态领域。通过在根据本专利技术的装置中实施多切片软组织可视化方法，将允许多个不透明横 截面切片存在。该方法将解决盖写临床形成的问题而不需临床边界的隐式分段。换言之， 将容易地示出类似脉管的感兴趣结构而不妨碍所述结构后的图像。如果需要，将可视(中/高)对比度信息的体积绘制的表示加上由其他不透明切 片隐藏的体积信息的透明表示。借助于两个(窗宽度/水平)传递函数，单个软组织和体 积表示可以在运行中精细调整。用户可以通过改变图像的参数或方位的形式直接控制可视 化方式。最后，可以加上那些体积等分空间的第三体积绘制的背景表示，其中，照相机位置 不在平的面板的可视侧。通过增加第三传递函数，这一附加的绘制将允许增加类似皮肤或 骨骼信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对感兴趣对象进行检查和可视化的装置，其中，所述装置包括显示器、输入设备以及适于执行下列步骤的计算单元：采集第一数据集；采集第二数据集；融合所述第一数据集和所述第二数据集；确定借助于所述输入设备输入的图像参数，所述图像参数涉及图像平面、视角、对比度和透明度中的至少一个；基于所述数据集以及所确定的参数绘制图像，得到具有选定的透明度区域以及选定的可视对比度信息区域的组合图像，其中，所述图像被可视化在所述显示器上。

【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：PM米勒坎普，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]