专利名称：基于临床分类群体处理图像数据集的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及经处理的图像数据集的生成。本发明还涉及将图像数据集覆盖在解剖数据集上。
背景技术：
采用心脏MRI获得的图像可以是定量分析的主题。可以采用这样的定量分析评估心肌功能、灌注或生存力。这样的定量分析可能产生大量的额外数据，所述数据可能包括对于心肌层的不同部分而言可能不一样的测量结果。已知 利用靶心图使这样的随空间变化的测量结果可视化。在这样的靶心图中，对测量结果进行颜色编码，并将其投影到包括同心圆的平面上，每一同心圆基本对应于垂直于心脏长轴的两个平面之间的一条心肌层。图3A和3B 出了祀心图的例子。US 2006/0241412A1公开了一种基于CT图像数据使心肌层中的损伤可视化的方法，所述CT图像数据是在注入造影剂的情况下记录的。对于所述图像记录而言，记录由于所注入的造影剂的第一次快速循环而导致的在心肌层中产生对比度增强的时间。之后，通过分割CT图像数据分离出所述心肌层。在图像显示装置上显示所述心肌层，其被隔离成一个或多个预定视图。所述显示是彩色显示，其具有不同颜色编码的体素和像素，这一点可归因于处于不同密度范围内的CT密度值。
发明内容
具有改进的经处理的图形数据集将是有利的。为了更好地解决这一问题，本发明的第一方面提供了一种用于生成经处理的图形数据集的系统，其包括-多个参数数据集,其中，参数数据集对应于临床分类的群体,并且表示传递函数；-选择器，其用于从所述多个参数数据集中选择参数数据集；以及-图像处理子系统，其用于将所选择的参数数据集表示的传递函数应用于对于患者特定的图像数据集的至少一部分，以获得经处理的图像数据集。由于所述传递函数是由对应于临床分类群体的参数数据集表示的，因而所述经处理的图像数据集适于所述临床分类群体。所述选择器允许选择预期的参数数据集，因而变得有可能根据这样的群体通过不同的方式对所述图像进行处理，患者作为该群体的成员或者将患者与该群体进行比较。所述选择器可以包括用户接口元件，其使用户能够从多个参数数据集中选择参数数据集。这样，用户具有选择采用哪一群体的灵活性。所述参数数据集中的一个或多个或者所有的参数数据集都可以基于群体特征的统计分布。这样的统计分布是一种用于创建和选择有用的参数数据集的有效选项。可以将由参数数据集表示的传递函数布置为增强在所述群体中不太经常发现的图像值。其可能有助于识别出有问题的点。
所述系统可以包括用于使经处理的图像数据集可视化的可视化子系统。这使得用户易于对经处理的图像数据集进行评估。所述可视化子系统可以包括用于将经处理的图像数据集覆盖在解剖图像上的覆盖子系统。其实现了在所述解剖结构所涉及的背景下查看所述经处理的图像。所述系统可以包括图像组合器，其用于使由患者的多个输入解剖图像中的任何图像表示的解剖特征组合，以获得组合解剖图像，并且其中，将所述覆盖子系统布置为使所述经处理的图像数据集覆盖在所述组合解剖图像之上。有时可以在多个输入解剖图像中的不同图像中看到所述解剖结构的不同部分。通过使所述多个输入解剖图像中的不同图像表示的解剖特征组合，形成组合解剖图像，其比任何单个输入解剖图像包含更多的所述解剖结构的细节。通过使所述经处理的图像覆盖在所述组合解剖图像上，针对所述经处理的图像中存在的信息提供了更好的解剖背景。
所述传递函数可以表示颜色编码或强度定标。通过这样的传递函数可以得到易于通过视觉观察进行评估的经处理的图像。本发明的另一方面提供了一种医学图像采集设备，其包括如前所述的系统，还包括用于分别采集图像数据集、解剖图像或者至少一个输入解剖图像的图像扫描器。这样允许采集所述系统能够处理的一幅或多幅图像。本发明的另一方面提供了一种医疗工作站，其包括所阐述的系统和连接至所述可视化子系统以显示所述经处理的图像数据集的可视化的显示器。其提供了一种方便的允许检查经处理的图像的工作站。本发明的另一方面提供了一种生成经处理的图像数据集的方法，包括-选择多个参数数据集中的参数数据集，其中，参数数据集对应于临床分类群体，并且表示传递函数；以及-将所选择的参数数据集表示的传递函数应用于对于患者特定的图像数据集的至少一部分，以获得经处理的图像数据集。 本发明的另一方面提供了一种计算机程序产品，其包括使处理器系统执行所阐述的方法的指令。本领域技术人员将认识到可以通过任何认为有用的方式组合本发明的上述实施例、实现方式和/或各个方面中的两者或多者。在本说明书的基础上，本领域技术人员能够实施对图像采集设备、工作站、系统和/或计算机程序产品的修改和变化，所述修改和变化对应于对所描述的系统的修改和变化。本领域技术人员将认识到可以将所述方法应用于多维图像数据，例如，二维(2D)、三维(3D)或四维(4D)图像，所述图像可以通过各种采集模态采集，例如但不限于标准X射线成像、计算机断层摄影(CT)、磁共振成像(MRI)、超声波(US)、正电子发射断层摄影(PET)、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)以及核医学(匪)。
参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得到阐释。在附图中，图I是用于生成经处理的图像数据集的系统的示意图2是生成经处理的图像数据集的方法的流程图；图3A示出了具有采用颜色表示左心室的局部室壁运动的区域的靶心图；图3B示出了不具有采用颜色表示详细的左心室局部室壁运动的区域的靶心图；图4示出了覆盖有功能数据的心脏解剖图像的示例图像。
具体实施例方式在本说明书中，描述了能够在由医学图像导出的分析结果的可视化领域以及其他领域中采用的技术。例如，可以采用文中描述的技术使通过心脏磁共振成像(MRI)采集的患病心脏的图像可视化。然而，其并不构成限制。也可以对其他种类的图像进行处理，尤其 是采用不同成像模态采集的图像，和/或其他身体部分的图像。心血管疾病是最常发生的死亡原因。可以采用心脏MRI执行对心脏病的诊断。在心脏MRI检验过程中，采用若干协议采集图像，以便对心脏状态的若干方面进行评估。这些方面可以包括心肌功能、灌注和生存力。通过对这样的图像结果的定量评估将得到很多针对心肌层上的不同位置的测量结果以及其他结果。对这样的结果的清晰的、标准化的可视化对于心脏病的正确诊断和治疗规划都很重要。例如，可以采用已知的靶心图使相对于心肌层上的位置可变的测量结果可视化。在这样的靶心图中，通过标准化的方式将心肌层的不同部分映射到靶心图的不同部分上。根据对应的测量值向靶心图的每一部分分配颜色。图I图示了一种用于生成经处理的图像数据集的系统。可以利用适当编程的处理器实现所述系统的至少一部分。出于这一目的，可以提供一种携带了计算机程序产品的存储介质。然而，其他实现方式也是可能的，例如，采用专用电路。所述系统可以包括适当的输入和/或输出，例如，通信端口，以通过网络连接接收输入和发送输出。所接收到的和/或发送的要素可以包括系统处理和/或生成的不同图像，以及用于操作所述系统的控制信号。也可以利用可移除存储介质交换数据。所述系统可以包括多个参数数据集15。所述多个数据集15中的参数数据集I对应于临床分类群体，并且表示传递函数。例如，不同的参数数据集对应于不同的临床分类群体。可以利用一个或多个函数参数，例如窗口 /水平(level)设定、颜色编码、或查找表格通过所述参数数据集定义所述传递函数。这样，使不同的传递函数与不同的临床分类群体相关联。所述系统还可以包括用于从所述多个参数数据集15中选择参数数据集I的选择器2。可以将所述选择器布置为基于可从(例如)电子患者记录获得的患者相关信息或者基于可在患者的图像数据集4中获得的元数据来选择参数数据集I。例如，这一信息可以使选择器2能够自动确定对其成像的患者所属的临床类别。接下来，可以将选择器2布置为选择对应于这一临床类别的群体的参数数据集I。所述系统还可以包括图像处理子系统3，其将选定参数数据集I表示的传递函数应用于对于患者特定的图像数据集4的至少一部分，以获得经处理的图像数据集5。图像数据集4可以包括二维或三维图像，所述图像的像元具有与患者体内的位置相关的测得值。所述图像可以包括诸如心肌灌注或壁厚度的功能值。可以利用诸如CT扫描器、MRI扫描器或者PET或SPECT扫描器的图像扫描器13采集图像数据集4。也可以采用其他成像模态。可以存在图像处理模块(未示出)，从而对图像扫描器13采集到的数据进行处理，以获得图像数据集4。选择器2可以包括用户接口元件6，其使用户能够从多个参数数据集15中选择参数数据集I。用户接口元件6可以是用户接口(未示出)的部分，其可以使用户能够控制查看操作和/或图像采集操作。可以将所述系统布置为允许用户为同一图像数据集4选择不同的参数数据集1，并比较不同的可视化结果。所述参数数据集15可以基于群体特征的统计分布。例如，参数数据集I可以包括在群体内测得的特征的均值和方差。在所采用的传递函数的一个例子中，可以通过将传递函数定义为具有基于所述均值的水平和基于所述方差的宽度，从而由参数数据集I导出所述传递函数。可以将由参数数据集I表示的传递函数布置为增强在所述群体中不太经常发现的图像值。例如，可以为在所述群体中经常发现的值赋予类似的颜色，而对不经常发现的(例如，在少于5%的案例中发现的)值则赋予能够容易识别的颜色或强度。所述传递函数可以表示颜色编码或强度定标。所述系统可以包括用于使经处理的图像数据集5可视化的可视化子系统7。例如，可以提供一条可以控制连接至显示装置的图形卡的软件代码。由于应用了所述传递函数以获得经处理的数据体(volume)，因而所述可视化适于所选择的群体。可视化子系统7可以包括用于将经处理的图像数据集5覆盖在解剖图像9上的覆盖子系统8。例如，可以对所述解剖图像进行黑白显示，而可以在所述解剖图像之上对所述覆盖进行彩色显示。例如，所述经处理的图像数据集5可能涉及身体的有限部分，例如，心肌层，而所述解剖图像则可以提供更大的身体部分的信息，以及提供所述经处理的图像数据集的解剖背景。可以通过图像扫描器17采集所述解剖图像9。例如，这一图像扫描器17可以是计算机断层摄影(CT)扫描器或磁共振成像(MRI)扫描器。或者，所述系统可以包括图像组合器10，其用于组合由患者的多个输入解剖图像16中的任何图像表示的解剖特征，以获得组合解剖图像9。可以将覆盖子系统8布置为使经处理的图像数据集5覆盖在组合解剖图像9上。所述多个输入解剖图像16可以包括在患者身上采集的图像序列，例如，造影剂推注(bolus)经过诸如心脏的器官的图像系列。通过组合来自所述图像序列的特征信息，可以建立比通过所采集的图像序列中的任何单幅图像得到的更加完整的心腔形状。在本说明书的别处将给出对来自多个输入解剖图像的信息进行组合的其他例子。例如，可以利用CT扫描器或MRI扫描器采集多个输入图像16作为一个图像系列。图像数据集4和解剖图像9可以包括来自单次图像扫描的图像。这些图像也可以是采用同一图像扫描器采集的两次不同图像扫描的结果。或者，可以采用两个不同的图像扫描器13、17采集这些图像。类似地，图像数据集4和多个输入解剖图像16可以包括来自单次图像扫描的图像或者来自采用相同的或者不同的图像扫描器13、12采集的两次不同图像扫描的图像。可以将所述系统并入到包括一个或多个相关的图像扫描器的医学图像采集设备 中，以采集图像数据集4、解剖图像17和/或多个输入解剖图像16。有可能采用同一图像扫描器采集这些图像种类4、9、16中的任何一种或其组合。也可以将所述系统并入到医疗工作站中。可以将这样的工作站连接至显示装置，以显示可视化子系统7的输出。如上所述，可以存在图像处理模块(未示出)，以处理图像扫描器13采集到的数据，从而获得图像数据集4。例如，为了获得表示心肌灌注的图像数据集4，可以通过图像扫描器13采集图像序列。可以应用呼吸运动校正使动态心肌灌注序列对准。可以按照心肌灌注序列的动力学特征描绘出心肌轮廓。之后可以采用去卷积分析定量表示心肌灌注。如下文所述，可以由多个输入解剖图像16生成组合解剖图像9。在当前的例子中，可以采用所述图像序列作为所述多个输入解剖图像16 (因而，附图中示为13和12的图像扫描器可以指同一图像扫描器，也可以指不同的图像扫描器)。可以将图像组合器10布置为计算由上文所述的呼吸运动校正得到的对准图像的随着时间推移的最大强度投影(MIP)。可以对MIP的灰度级进行反转，以改善所述组合解剖图像之上的覆盖的视觉外观。可以将覆盖子系统8布置为将图像处理子系统3处理的心肌灌注覆盖在组合解剖图像9上。
图4图示了经处理的图像数据集5的示范性可视化400。在这一例子中，图像数据集4表示心肌壁增厚。可以如下获得这样的图像数据集4。可以按照功能心脏MR系列的不同阶段描绘心肌轮廓。可以按照功能心脏MR系列的阶段测量壁厚度。可以基于舒张末期和收缩末期的壁厚度计算所述壁增厚。可以采用舒张末期心脏MR图像作为解剖图像9。在这种情况下，附图中示为17和13的图像扫描器实际可以指同一图像扫描器。还可以在将舒张末期心脏MR图像用作解剖图像9之前对其进行反转。可以采用图像处理子系统3基于参数数据集I使壁增厚图像数据集4归一化。覆盖子系统8可以将所得到的经处理的图像数据集5覆盖到经反转的舒张末期心脏MR图像9上。因此，在图4中，可视化400的最大部分包括经反转的舒张末期心脏MR图像9的切片。可以在经反转的舒张末期心脏MR图像9中看到心壁401。可以看到作为覆盖402的经处理的图像数据集5。所述颜色编码表示心肌壁增厚。这一可视化只是个例子。诸如透视绘制的其他可视化也是可能的。也可能创建图像数据集4的序列和经处理的图像数据集5的序列，每一数据集都与接下来的时间点相关。可以通过可视化子系统7将这样的图像序列可视化为影片(movie)序列。其不限于壁增厚的例子，也可以针对其他种类的测量和图像数据集执行这一操作。也可以酌情采用相同的或者不同的成像模态独立于图像数据集4采集图像11和/或9。图2图示了一种生成经处理的图像数据集的方法。所述方法包括从多个参数数据集选择参数数据集的步骤201，其中，参数数据集对应于临床分类群体，并且表示传递函数。所述方法还包括将所选择的参数数据集表示的传递函数应用于202对于患者特定的图像数据集的至少一部分，以获得经处理的图像数据集。可以利用包括使处理器系统执行所述方法步骤的指令的计算机程序产品实现所述方法。图3A示出了具有采用颜色表示左心室局部室壁运动的区域的祀心图的例子。图3B示出了具有左心室的详细室壁运动的靶心图的例子。尽管在附图中复制的靶心图是黑白的，但是通常对这样的靶心图进行彩色显示。为了正确地解释这些靶心图，医生可能必须将其与解剖图像进行比较。此外，由于靶心图的颜色并不与患者所属的相关群体中的正常值有关，因而难以对所述颜色做出解释。如前所述，可以根据所述群体使所显示的颜色归一化。此外，也可以按照其解剖形状，例如，作为在解剖图像之上的覆盖对所述信息可视化。
例如，可以采用所阐述的系统针对(例如)心肌血流或心肌壁增厚产生个体化的归一化结果可视化。有可能根据所述群体采用指示“正常”或者“可能健康”以及与之对照的“异常”或“可能不健康”的临床结论对所述信息进行颜色编码。可以由参数数据集I表示有关相对于群体的正常和/或异常值的信息。可能需要对对比度MR图像进行分析，以产生定量结果。这样的分析可以包括若干要完成的图像处理任务，包括(例如)呼吸运动校正和心肌轮廓描绘。对于例行使用而言，可以使这些任务自动化。从对比度MR图像获得定量结果本身是已知的。接下来，由于所采集的图像未必总是清晰地示出解剖结构，因而可以对图像进行处理，例如，使其组合，从而实现解剖结构的可视化。此外，这一可视化可以适于促进基于图像数据集4叠加颜色覆盖。可以在示出了解剖结构的组合解剖图像之上覆盖通过定量分析获得并且利用图像数据集4提供的定量结果。可以对所述覆盖进行颜色编码，从而使颜色与异常的严重性相关。 为了使可视化中的颜色使用归一化，例如，使颜色与异常的严重性相关，可以由从健康群体获得的统计学数据导出颜色查找表或传递函数。原则上，可以针对所有患者采用来自大的健康群体的单组参考值完成这一操作。然而，也可能采用更加个体化的归一化，其中，传递函数所涉及的统计学数据是从与患者相似的特定对象群体获得的。在这一语境下，相似可以指具有相似的特征(性别，种族、年龄、身高等)、相似的习惯(吸烟、饮酒、职业等)或相当的病史(例如，以前得过心肌梗塞、6周以前做过再同步治疗等)。通过使传递函数与和特定患者相关的特定群体相关，可以获得更加个体化的可视化(即，针对当前患者裁量的)，以及更加归一化的可视化(即，对于大多数测量和患者而言，相似的颜色可以指示相似的异常程度)。文中公开的技术还可以采用警报系统，从而将诊断放射科医师或心脏病专家的注意力吸弓丨到(潜在的)患病区域。应当认识到，本发明还适用于适于将本发明投入实践的计算机程序，尤其是处于载体上或载体内的计算机程序。所述程序可以具有以下形式源代码、目标代码、介于源代码和目标代码之间的代码，例如，其具有部分编译形式或者任何其他适合在根据本发明的方法的实现方式中使用的形式。还应当认识到，这样的程序可以具有很多种不同的架构设计。例如，可以将实现根据本发明的方法或系统的功能的程序代码细分为一个或多个子例程。对于本领域技术人员而言，显然存在很多种使所述功能分布于这些子例程当中的不同方式。可以在一个可执行文件中将所述子例程存储在一起，以形成自包含程序。这样的可执行文件可以包括计算机可执行指令，例如，处理器指令和/或解释器指令(例如，Java解释器指令)。或者，可以将所述子例程中的一个或多个或者所有子例程存储在至少一个外部库文件中，并使其(例如)在运行时间内与主程序静态或动态链接。主程序含有对子例程中的至少一个的至少一个调用。所述子例程还可以包括相互的函数调用。与计算机程序产品相关的实施例包括与文中所阐述的方法的至少一个的每一处理步骤对应的计算机可执行指令。可以将这些指令细分为子例程，和/或将这些指令存储到一个或多个可以静态或动态链接的文件中。与计算机程序产品相关的另一实施例包括与文中所阐述的系统和/或产品的至少一个的每一模块对应的计算机可执行指令。可以将这些指令细分为子例程，和/或将这些指令存储到一个或多个可以静态或动态链接的文件中。
计算机程序的载体可以是任何能够承载程序的实体或装置。例如，所述载体可以包括存储介质，例如，诸如CDROM或半导体ROM的ROM或者诸如软盘或硬盘的磁记录介质。此外，所述载体还可以是可以通过电缆或光缆或者通过无线电或其他手段传送的可传输载体，例如，电或光信号。当在这样的信号中含有所述程序时，所述载体可以由这样的线缆或者其他装置或器件构成。或者，所述载体可以是嵌入了程序的集成电路，所述集成电路适于执行相关方法或者适于在相关方法的执行中使用。应当注意，上述实施例旨在对本发明进行举例说明，而不是对其做出限制，并且本领域技术人员能够在不背离权利要求的范围的情况下设计出很多备选的实施例。在权利要求中，不应当将任何放置在括号内的附图标记推断为限制权利要求。动词“包括”及其词形变化的使用不排除权利要求中陈述的以外的元件或步骤的存在。元件前的单数冠词不排除存在复数个这样的元件。可以利用包括若干分立元件的硬件，也可以利用适当编程的计算机实现本发明。在列举了若干器件的装置权利要求中，可以通过同一件硬件实施这些器件 中的几个。在互不相同的从属权利要求中陈述某些措施不表示不能有利地采用这些措施的组合。
权利要求
1.一种用于生成经处理的图像数据集的系统，包括 -多个参数数据集(15)，其中，参数数据集(I)对应于临床分类群体，并且表示传递函数； -选择器(2)，其用于从所述多个参数数据集(15)中选择参数数据集(I);以及 -图像处理子系统(3)，其用于将所选择的参数数据集(I)表示的所述传递函数应用于对于患者特定的图像数据集(4)的至少一部分，以获得经处理的图像数据集(5)。
2.根据权利要求I所述的系统，其中，所述选择器(2)包括用于使用户能够从所述多个参数数据集(15)中选择所述参数数据集(I)的用户接口元件(6)。
3.根据权利要求I所述的系统，其中，参数数据集(I)基于群体特征的统计分布。
4.根据权利要求I所述的系统，其中，将所述参数数据集(I)表示的所述传递函数布置为增强在所述群体中不太经常发现的图像值。
5.根据权利要求I所述的系统，还包括用于使所述经处理的图像数据集(5)可视化的可视化子系统(7)。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述可视化子系统(7)包括用于使所述经处理的图像数据集(5)覆盖在解剖图像(9)上的覆盖子系统(8)。
7.根据权利要求6所述的系统，还包括图像组合器(10)，其用于使由所述患者的多个输入解剖图像(16)中的任何图像表示的解剖特征组合，以获得组合解剖图像(9)，并且其中，将所述覆盖子系统布置为使所述经处理的图像数据集(5 )覆盖在所述组合解剖图像(9)之上。
8.根据权利要求I所述的系统，其中，所述传递函数表示颜色编码或者强度定标。
9.一种医学图像采集设备，其包括根据权利要求1、6或7所述的系统，并且还包括图像扫描器(13，17，12)，所述图像扫描器用于分别采集所述图像数据集(4)、所述解剖图像(9)或者至少一个所述输入解剖图像(16)。
10.一种医疗工作站，其包括根据权利要求5所述的系统，以及连接至所述可视化子系统(7)的用于显示所述经处理的图像数据集(5)的可视化的显示器(14)。
11.一种生成经处理的图像数据集的方法，包括 -选择(201)多个参数数据集中的参数数据集，其中，参数数据集对应于临床分类群体,并且表示传递函数；以及 -将所选择的参数数据集表示的所述传递函数应用(202)于对于患者特定的图像数据集的至少一部分，以获得经处理的图像数据集。
12.—种计算机程序产品，其包括用于使处理器系统执行根据权利要求11所述的方法的指令。
全文摘要
本发明公开了一种用于生成经处理的图像数据集的系统。所述系统包括多个参数数据集(15)，其中，参数数据集(1)对应于临床分类群体，并表示传递函数。所述系统还包括用于从所述多个参数数据集(15)中选择参数数据集(1)的选择器(2)。所述系统还包括图像处理子系统(3)，其用于将所选择的参数数据集(1)表示的传递函数应用于对于患者特定的图像数据集(4)的至少一部分，以获得经处理的图像数据集(5)。选择器(2)包括用户接口元件(6)，其使用户能够从多个参数数据集(15)中选择参数数据集(1)。参数数据集(1)可以基于群体特征的统计分布。
文档编号G06T11/20GK102713979SQ201080058272
公开日2012年10月3日 申请日期2010年12月14日 优先权日2009年12月21日
发明者A·基里比里, E·C·C·纳格尔, G·L·T·F·豪特瓦斯特 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司