[發(fā)明專利]后處理和顯示三維血管造影圖像數(shù)據(jù)集的方法和呈現(xiàn)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910501520.3
• 申請(qǐng)日: 2019-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN110660470A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱利安·霍斯巴赫;雷納·施奈德;彼得·施派爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子醫(yī)療有限公司
• 主分類號(hào): G16H30/40
• 分類號(hào): G16H30/40;G06T15/20;G06T15/50
• 代理公司: 11227 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 唐京橋;董娟

本發(fā)明涉及后處理和顯示三維血管造影圖像數(shù)據(jù)集的方法和呈現(xiàn)裝置。一種用于后處理和顯示患者的血管樹的三維血管造影圖像數(shù)據(jù)集的方法，其中，根據(jù)血管造影圖像數(shù)據(jù)集渲染出二維顯示圖像并進(jìn)行顯示，其中，使用形成適合于立體感知顯示圖像的角度(11)的觀看方向(9，10)根據(jù)血管造影圖像數(shù)據(jù)集來渲染兩個(gè)顯示圖像，并且將這兩個(gè)顯示圖像同時(shí)顯示在顯示裝置(15)上，使得將每個(gè)顯示圖像顯示給用戶的一只眼睛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于后處理和顯示患者的血管樹的三維血管造影圖像數(shù)據(jù)集的方法，其中，根據(jù)血管造影圖像數(shù)據(jù)集來渲染二維顯示圖像并進(jìn)行顯示。本發(fā)明還涉及呈現(xiàn)裝置、計(jì)算機(jī)程序和電子可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

血管造影術(shù)是公知的用于可視化患者體內(nèi)的血管的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)?？梢允褂肵射線成像裝置來獲取三維血管造影圖像數(shù)據(jù)集，其中，將造影劑注入患者體內(nèi)以允許血管與其他解剖結(jié)構(gòu)形成對(duì)比。然而，還提出使用磁共振成像(MRI)來對(duì)患者的血管成像，例如以診斷狹窄、閉塞或動(dòng)脈瘤。在任何情況下，獲取的結(jié)果均是三維血管造影圖像數(shù)據(jù)集，其描述了要被可視化特別是要呈現(xiàn)給診斷/檢查醫(yī)師的患者的血管樹的獲取部分。

通常使用渲染技術(shù)來計(jì)算二維圖像，這些二維圖像可以被顯示為體數(shù)據(jù)集的表示。關(guān)于血管造影術(shù)也已經(jīng)采用了渲染技術(shù)。血管造影術(shù)中廣泛使用的渲染的變型是所謂的最大強(qiáng)度投影(MIP)。在MIP中，對(duì)沿著來自觀看者眼睛的線或沿著穿過數(shù)據(jù)體的觀看方向上的平行線的每個(gè)體素進(jìn)行評(píng)估，并且然后將最大體素值用作顯示值。已經(jīng)證明MIP在根據(jù)計(jì)算機(jī)斷層掃描和磁共振圖像數(shù)據(jù)集來創(chuàng)建血管造影顯示圖像方面特別有用。在文獻(xiàn)中已經(jīng)廣泛地討論過MIP作為一種渲染技術(shù)以及變型和實(shí)施方式的可用性。例如，參考P.S.Calhoun等人所著的“Three-dimensional Volume Rendering of Spiral CGT Data:Theory and Method”，RadioGraphics19(1999)745–764和Elliot K.Fishman等人所著的“Volume Rendering versus Maximum Intensity Projection in CT Angiography:WhatWorks Best,When,and Why”，RadioGraphics 26(2006)905–922。然而，MIP具有某些缺點(diǎn)，因?yàn)樵撲秩炯夹g(shù)無法體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的實(shí)際3D關(guān)系，從而導(dǎo)致信息丟失，而且通過覆蓋的高強(qiáng)度體素加重了對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)的描繪。更準(zhǔn)確地，血管結(jié)構(gòu)的交叉和交疊嚴(yán)重削弱了診斷的能力，并且導(dǎo)致放射線技師采用繁瑣的“瀏覽技術(shù)”，即，在堆疊的切片中來回穿梭以嘗試區(qū)分精細(xì)結(jié)構(gòu)。這導(dǎo)致三維血管造影圖像數(shù)據(jù)集的檢查工作流程顯著延長(zhǎng)。許多這些或類似的問題也適用于其他體積渲染技術(shù)。

為了克服這些問題，在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了一些方法。例如，可以使用所謂的深度增強(qiáng)MIP作為顯示圖像，然而，這需要進(jìn)行第二光線投射，并且因此在計(jì)算方面復(fù)雜。使用其他體渲染技術(shù)作為替選可視化通常會(huì)由于更復(fù)雜的計(jì)算而導(dǎo)致不太詳細(xì)的顯示圖像。此外，透視投影可能導(dǎo)致對(duì)距離視點(diǎn)較遠(yuǎn)的結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定且高頻率的可視化。還提出過使用所謂的3D監(jiān)視器，然而，這需要特定環(huán)境并且非常昂貴。此外，這樣的3D監(jiān)視器受到環(huán)境光的影響。在另一方法中，提出了例如通過使用顏色的復(fù)雜的深度信息可視化，但是這可能難以解譯。

為了促進(jìn)對(duì)所渲染的顯示圖像的深度解譯，還提出了渲染(特別地，使用最大強(qiáng)度投影)同時(shí)顯示的具有正交圖像平面的多達(dá)三個(gè)顯示圖像。然而，這種可視化需要用戶側(cè)有高度空間感。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于以計(jì)算簡(jiǎn)單的方式(特別地，實(shí)時(shí)地)呈現(xiàn)三維血管造影圖像數(shù)據(jù)集的方法，該方法提供了更好的圖像質(zhì)量和更好的解譯。

發(fā)明內(nèi)容

通過提供根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法、根據(jù)權(quán)利要求11所述的呈現(xiàn)裝置、根據(jù)權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)程序和根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子可讀存儲(chǔ)介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)該目的。在從屬權(quán)利要求中描述了有利的實(shí)施方式。