[發(fā)明專利]對管形結(jié)構(gòu)的檢查

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880019100.1
• 申請日: 2008-06-02
• 公開（公告）號: CN101681514A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·J·松內(nèi)曼斯;R·J·E·哈比斯;J·奧利萬貝斯科斯
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王 英;劉炳勝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于檢查三維(3D)圖像數(shù)據(jù)集，特別是醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)集內(nèi)的管形結(jié)構(gòu)的方法。本發(fā)明還涉及一種相應(yīng)的成像系統(tǒng)以及相應(yīng)的計算機程序。

背景技術(shù)

醫(yī)學成像領(lǐng)域，具體而言多模態(tài)3D血管分析領(lǐng)域正在得到越來越多的關(guān)注。成像工具提供了先進的對血管的觀看、分割、檢查以及量化，以用于針對許多患者群體的診斷。

大部分醫(yī)學成像工作站的廠家具有支持血管分析，具體而言3D血管量化的工具。

盡管術(shù)語3D血管量化聽起來像是指單獨的應(yīng)用，但其實際上涉及使用不同采集方法靶向不同血管結(jié)構(gòu)的一組應(yīng)用，對于所述組應(yīng)用而言對預期的測量的需求是相同的。解剖結(jié)構(gòu)的示例有主動脈、頸動脈、冠狀動脈、外周腿部動脈和冠狀動脈。磁共振(MR)、計算機斷層攝影(CT)以及旋轉(zhuǎn)式X射線是所使用的成像模態(tài)的示例。血管檢查的示例包括尋找血管的變寬或阻塞部分或者對肺動脈中的肺栓塞的更加具體的搜索。在任意給定的血管應(yīng)用中，主要的目的是測量局部血管參數(shù)，例如在圖像數(shù)據(jù)中若干位置處的面積和半徑，以量化狹窄的程度或動脈瘤的大小。按照定義，這些測量必須在通過感興趣血管的橫截面上完成。

對于血管的手動檢查而言，用戶可利用多平面重定格式(MPR)、最大強度投影(MIP)或體積繪制(VR)來觀看數(shù)據(jù)。

預期的MPR視圖是模截面視圖及縱向視圖(與血管對準的視圖)。其他經(jīng)常用于血管的檢查的視圖為彎曲平面的血管視圖及拉直的血管視圖。

大部分可獲得的商業(yè)工具提供生成預期視圖的若干方法：

1)手動交互：使用點選交互在任意可視化(MIP或者VR)中的特定位置處生成橫截面，隨后手動旋轉(zhuǎn)(放大的)MPR視圖以獲得正確的橫截面或者縱向取向。

2)路徑描繪，以便使用路徑方向定向橫截面和縱向及彎曲平面或拉直的視圖。路徑描繪策略的范圍從完全手動到單擊自動。所得路徑的質(zhì)量很大程度上取決于用于交互的可視化。

3)手動點選結(jié)合專用的Ortho觀看器或者所謂的明輪(paddle?wheel)視圖(所述明輪視圖是針對肺栓塞的情況而言的)。

一旦生成血管的橫截面，用戶可通過在血管邊緣周圍的這一橫截面上描繪輪廓而測量血管的面積。如果在不同位置上重復這一測量，則可以評估狹窄的程度或動脈瘤的大小。(半)自動路徑跟蹤器中的一些也利用自動血管邊緣檢測，并且因此利用自動測量。然而，在所有工具中，要求用戶驗證路徑的正確性以及自動描繪的血管邊緣的正確性。

在2D顯示器或屏幕上從3D醫(yī)學圖像中檢索穿過3D對象的正確的橫截面是不重要的。所有手動方法所需的交互是冗長且易于出錯的。在MPR視圖上手動定義3D中的路徑需要界標放置和滾動的組合。由于選擇的點不對應(yīng)于血管中心而是對應(yīng)于繪制的投影坐標(經(jīng)常是血管邊緣)，并且必須在路徑定義之后在2D視圖中進行檢查(以及可能的校正)，因此在MIP或VR圖像上的路徑的手動定義甚至更加困難。當使用點選交互時，用戶必須首先選擇位置，然后用戶必須在3D中(或者在所謂的明輪肺栓塞(PE)示例中沿單獨的軸)旋轉(zhuǎn)圖像。

這對在給定特定時間用戶在圖像中可檢查的位置的數(shù)量施加了嚴重的限制。同樣，手動交互方法易于出錯，因為用戶難于評估給定的取向是否正確，因此結(jié)果將是不可重現(xiàn)的。當使用點選交互時，用戶僅在完成圖像旋轉(zhuǎn)和檢查橫截面之后發(fā)現(xiàn)其所挑選的點不位于預期的血管的內(nèi)部。

同樣，對于檢查任務(wù)而言，單擊自動方法是麻煩的。用戶必須掃描數(shù)據(jù)以搜尋針對分割的合適的起點。然后，用戶必須等待分割完成，并且之后在可以生成橫截面和縱向視圖之前，可能要延長或者編輯自動得到的中心線。如果分割結(jié)果不正確，用戶必須編輯結(jié)果。同樣，沿所找到的中心線的導航是麻煩的。

WO?2005/048198(相同的申請人)公開了一種方法，其中在3D圖像上應(yīng)用分割處理，隨后為彎曲平面重定格式(CPR)。然而，該文獻對于分割無法找到正確的血管結(jié)構(gòu)(參見該文獻的圖2)的可能是無記載的。對于實際應(yīng)用而言，用戶將必須檢查原始數(shù)據(jù)以找到相關(guān)的結(jié)構(gòu)用于進一步分析和驗證。利用諸如滾動、旋轉(zhuǎn)縮放、搖拍等的常規(guī)3D導航工具來執(zhí)行這種檢查，并且這種檢查既耗費時間又易于出錯。

因此，一種用于檢查管形結(jié)構(gòu)的改進的方法將會是有利的，具體而言，一種更有效和/或更可靠的方法將會是有利的。

發(fā)明內(nèi)容