下面的描述涉及管理通過對對象的內部進行成像而獲得的醫學圖像的工作站、包括其的醫學成像設備和對其的控制方法。
背景技術:
通常,醫學成像設備是通過對對象的內部進行成像獲得醫學圖像,從而使得獲得的醫學圖像能用于診斷的裝置。在這種情況下,為了從醫學圖像更精確地診斷,需要精確確定醫學圖像中的器官。因此,通過分離處理在醫學圖像中繪制器官輪廓,并且基于繪制的輪廓總體上進行相應器官的診斷。然而,為了精確生成器官的輪廓,需要大量時間和努力,并且更快速準確地生成器官的輪廓的研究正在進行。
技術實現要素:
因此,本公開的一方面在于提供一種工作站、包括工作站的醫學成像設備和對工作站的控制方法。
公開的附加方面將部分在下面的描述中進行闡述,并且部分將從描述變得明顯,或者可通過公開的實施而獲知。
根據本公開的一方面,一種工作站包括:輸入單元,接收關于在通過對對象進行成像而獲得的醫學圖像中分離一個或更多個器官的輪廓的信息;控制單元,當基于接收的關于輪廓的信息生成輪廓時,按照輪廓彼此不交叉的方式執行校正。
這里,控制單元可基于解剖特性按照器官的輪廓和器官的內部組織的輪廓與一個或更多個其他器官的輪廓之中的一個或更多個輪廓彼此接觸的方式執行校正。另外,控制單元可基于解剖特性按照第二輪廓與輪廓之中的已經生成的第一輪廓不交叉的方式校正第二輪廓,或者按照第二輪廓的一部分與已經生成的第一輪廓不交叉的方式校正第二輪廓,或者按照第二輪廓的其他部分與已經生成的第一輪廓接觸的方式校正第二輪廓。
另外,輸入單元可接收關于輪廓將被生成的器官的信息,或者關于輪廓將被生成的器官的外壁或內壁的信息。
另外,當器官的內壁或外壁存在時,控制單元可按照內壁的輪廓與外壁的輪廓不交叉的方式校正內壁的輪廓。
另外,當內壁的輪廓被繪制在外壁的輪廓的外部時,控制單元可刪除內壁的輪廓。
另外,當輪廓彼此交叉時,控制單元可基于從用戶輸入的分離距離執行校正。
另外,控制單元可基于醫學圖像內輪廓之間的平均分離距離執行校正,或者基于存儲在數據庫中的平均分離距離執行校正。
另外,當內壁的輪廓與外壁的輪廓交叉時,控制單元可基于關于從用戶輸入的分離距離的信息執行校正。
另外,當內壁的輪廓與外壁的輪廓交叉時,控制單元可基于醫學圖像內內壁的輪廓與外壁的輪廓之間的平均分離距離執行校正,或者基于存儲在數據庫中的平均分離距離執行校正。
另外,工作站還可包括:通信單元,接收從醫學通信裝置獲得的醫學圖像。
根據本公開的一方面,一種工作站包括:控制單元,在根據自動分離生成了分離一個或更多個器官的輪廓的醫學圖像中,按照輪廓彼此不重疊的方式執行校正;顯示單元,顯示由控制單元校正的醫學圖像。
這里,當輪廓彼此重疊時,控制單元可同時校正重疊的輪廓,或者僅校正從重疊的輪廓選擇的輪廓。
另外,控制單元可基于解剖特性按照輪廓彼此接觸的方式執行校正,或者基于預設分離距離執行校正。
另外,控制單元可基于解剖特性按照第二輪廓與輪廓之中的已經生成的第一輪廓不交叉的方式校正第二輪廓,按照第二輪廓的一部分與已經生成的第一輪廓不交叉的方式校正第二輪廓,或者按照第二輪廓的其他部分與已經生成的第一輪廓接觸的方式校正第二輪廓。
另外,控制單元可基于從用戶輸入的分離距離、基于醫學圖像內的器官之間的平均分離距離、或者基于存儲在數據庫中的平均分離距離來執行校正。
另外,當輪廓中的任何一個輪廓涉及器官的內壁而輪廓中的其他輪廓涉 及器官的外壁時,控制單元可按照內壁的輪廓與外壁的輪廓不交叉的方式執行校正。
另外,當內壁的輪廓被繪制在外壁的輪廓的外部時,控制單元可刪除內壁的輪廓。
另外,當內壁的輪廓與外壁的輪廓交叉時,控制單元可基于關于從用戶輸入的分離距離的信息執行校正。
另外,當內壁的輪廓與外壁的輪廓交叉時,控制單元可基于醫學圖像內內壁的輪廓與外壁的輪廓之間的平均分離距離、或者基于存儲在數據庫中的平均分離距離來執行校正。
根據本公開的一方面,一種醫學成像設備包括:成像單元,獲得對象的器官的醫學圖像;顯示單元,顯示由成像單元獲得的醫學圖像;輸入單元,接收關于分離一個或更多個器官的輪廓的信息;控制單元,當基于接收的關于輪廓的信息生成輪廓時,按照輪廓彼此不交叉的方式執行校正。
根據本公開的一方面,一種醫學成像設備包括:成像單元,獲得關于對象的器官的醫學圖像;控制單元,當在醫學圖像中根據自動分離生成分離一個或更多個器官的輪廓時,按照輪廓彼此不重疊的方式執行校正;顯示單元,顯示有控制單元校正的醫學圖像。
根據本公開的一方面,一種控制工作站的方法包括:接收輪廓的生成命令;根據接收的輪廓的生成命令來接收將被分離的一個或更多個器官;接收關于接收的一個或更多個器官的輪廓的信息;按照從接收的關于輪廓的信息生成的輪廓彼此不交叉的方式校正輪廓。
這里,當輪廓之中的任何一個器官的輪廓與位于該器官附近的另一器官的輪廓交叉時,校正輪廓的步驟可包括:基于解剖特性按照該器官的輪廓與另一器官的輪廓彼此接觸的方式校正輪廓,或者根據預設分離距離校正輪廓。
另外,接收一個或更多個器官的步驟還可包括:接收意圖生成其輪廓的器官的內壁和外壁中的一個。
另外,當器官的內壁的輪廓與外壁的輪廓交叉時,校正輪廓的步驟可包括:基于解剖特性按照器官的內壁的輪廓與器官的外壁的輪廓彼此接觸的方式校正輪廓,或者根據預設分離距離校正輪廓。
另外,當內壁的輪廓被繪制在外壁的輪廓的外部時,校正輪廓的步驟可包括:刪除器官的內壁的輪廓。
另外,當被繪制輪廓的多個器官設置在醫學圖像內時,校正輪廓的步驟可包括:同時校正多個器官之間的重疊的輪廓區域,或者僅校正由用戶選擇的輪廓。
根據本公開的一方面,一種控制工作站的方法包括:在根據自動分離繪制有分離一個或更多個器官的輪廓的醫學圖像中按照輪廓彼此不重疊的方式校正輪廓;顯示校正的醫學圖像。
這里,當輪廓彼此重疊時,校正輪廓的步驟可包括:同時校正重疊的輪廓,或者僅校正重疊的輪廓之中選擇的輪廓。
另外,校正輪廓的步驟可包括:基于解剖特性按照輪廓彼此接觸的方式校正輪廓,或者基于預設分離距離校正輪廓。
另外,當一個或更多個器官之中的任何一個器官的內壁的輪廓被繪制在器官的外壁的輪廓的外部時,校正輪廓的步驟可包括:刪除內壁的輪廓。
附圖說明
從下面結合附圖進行的實施例的描述,本公開的這些和/或其他方面將變得明顯且更容易理解,其中:
圖1例示作為醫學成像設備的示例的CT(計算機斷層掃描)裝置的外觀;
圖2例示作為醫學成像設備的示例的MRI(磁共振成像)的外觀;
圖3是例示根據本公開的實施例的醫學成像設備的控制框圖;
圖4例示根據本公開的實施例的設置有工作站的工作空間;
圖5A、圖5B和圖5C例示根據本公開的實施例的根據自動分離或手動分離產生其輪廓的醫學圖像;
圖6A和圖6B例示根據本公開的實施例的醫學成像設備的操作;
圖7A、圖7B、圖7C、圖7D和圖7E例示根據本公開的實施例的校正左心室的輪廓的方法;
圖8A、圖8B、圖8C、圖8D、圖8E和圖8F例示根據本公開的實施例的校正右心室的輪廓的方法;
圖9A和圖9B例示根據本公開的實施例的當器官中存在內壁和外壁時校正器官的內壁的輪廓的方法;
圖10A、圖10B、圖11A和圖11B例示根據本公開的實施例的同時校正一個或兩個輪廓或更多個輪廓的情況;
圖12A和圖12B例示根據本公開的實施例的其中多個器官的輪廓被繪制的腹部區域的醫學圖像;
圖13例示其中器官和器官的內部組織的輪廓被繪制的腹部區域的醫學圖像。
具體實施例
下文中,將參考附圖詳細描述本公開的實施例,其中,在整個附圖中,相同的附圖標號指代相同的元件。下面通過參考附圖描述實施例以解釋本公開。
圖1例示作為醫學成像設備的示例的CT(計算機斷層掃描)裝置的外觀。
醫學成像設備指通過對對象的內部進行成像而獲得醫學圖像的裝置。這里,對象可以是人或動物的活體,但不特定限于此。可應用任何對象,只要其內部結構能通過由醫學成像設備照射的各種信號成像即可。
下面將描述的醫學成像設備包括獲得通過對對象的內部進行成像而獲得的醫學圖像的所有類型的裝置。根據實施例,醫學成像設備包括如圖1中例示的CT裝置10。
參考圖1,CT裝置10通過其中心處形成有孔13的臺架11執行對象200的掃描。在臺架11內部,用于生成并照射X-射線的X-射線源和用于檢測通過對象透射的X-射線的X-射線檢測器彼此面對地安裝。對象200在躺在患者檢查臺15上時被傳遞到孔13中,并且當對象200的掃描部分位于掃描位置時,臺架11內部的X-射線源和X-射線檢測器在旋轉的同時照射并檢測X-射線,從而掃描對象200。因此,CT裝置10可基于掃描結果獲得醫學圖像。
醫學成像設備不限于上述實施例,而是可包括能獲得對象內部的醫學圖像的所有類型的裝置,諸如,圖2的MRI(磁共振成像)裝置、使用超聲探頭的超聲成像裝置等。
下文中,將描述MRI裝置作為醫學成像設備的示例,但下面將描述的實施例不限于此,可應用任何裝置,只要裝置能獲得醫學圖像即可。
圖2例示作為醫學成像設備的示例的MRI裝置的外觀,圖3是例示根據本公開的實施例的醫學成像設備的控制框圖,圖4例示根據本公開的實施例的設置有工作站的工作空間,圖5例示根據本公開的實施例的根據自動分離或手動分離生成其輪廓的醫學圖像。
參考圖2,醫學成像設備1執行通過其中心處形成有孔13的臺架11執行對象200的掃描。在孔23中產生磁場的磁體組裝件安裝在臺架21內部,當對象200在躺在患者檢查臺25上時被傳遞到孔23時,安裝在臺架21中的磁體組裝件在孔23內部產生磁場并且掃描對象200。相應地,醫學成像設備1可獲得對象200的內部的醫學圖像。
更具體地,如圖3中所示,醫學成像設備1包括生成磁場并且產生原子核的共振現象的磁體組裝件150、控制磁體組裝件150的操作的磁體控制單元120、接收從原子核產生的回聲信號并且產生醫學圖像的圖像處理單元
160、控制醫學成像設備1的總體操作的工作站110等。
磁體組裝件150包括產生靜磁場的靜磁場線圈單元151、在靜磁場中產生梯度磁場的梯度線圈單元152、通過施加RF脈沖激發原子核并且從原子核接收回聲信號的RF(射頻)線圈單元153。
磁體控制單元120包括控制靜磁場線圈單元151產生的靜磁場的強度和方向的靜磁場控制單元121、以及設計脈沖序列并且根據設計的脈沖序列控制梯度線圈單元152和RF線圈單元153的脈沖序列控制單元122。
醫學成像設備1包括向梯度線圈單元152施加梯度信號的梯度施加單元130和向RF線圈單元153施加RF信號的RF施加單元140,脈沖序列控制單元122可通過控制梯度施加單元130和RF施加單元140來調整在靜磁場中產生的梯度磁場和施加到原子核的RF。
梯度線圈單元152通過在孔中產生的靜磁場中產生梯度來生成梯度磁場。為了獲得三維(3D)空間信息,需要x軸、y軸、z軸的梯度磁場,所以梯度線圈單元152包括三對梯度線圈。
靜磁場線圈單元151以線圈繞孔纏繞的形式設置,當電流施加到靜磁場線圈單元151時,在磁體組裝件150內部(即,在孔中)產生靜磁場。靜磁場的方向總體上平行于磁體組裝件150的相同軸。
當在孔中產生靜磁場時,構成對象200的原子的原子核(特別地,氫原子)在靜磁場的方向上排列,并且經受在靜磁場方向周圍的進動移動。原子核的進動速度可由進動頻率表示。例如,氫質子在1T的外部磁場中具有42.58MHz的進動頻率,氫原子占據構成人體的原子的最大百分比,使得MRI裝置可使用氫質子的進動來主要獲得磁共振信號。
這里,RF線圈單元153包括發送RF脈沖的發送線圈和接收由激發的原 子核發射的電磁波(即磁共振信號)的接收線圈。RF線圈單元153連接到RF施加單元140,RF施加單元140根據從脈沖序列控制單元122發送的控制信號向RF線圈單元153施加驅動信號,并且發送RF脈沖。
RF施加單元140可包括將高頻輸出信號調制為脈沖信號的調制電路以及放大脈沖信號的RF功率放大器。此外,RF線圈單元153連接到圖像處理單元160,圖像處理單元160包括接收關于從原子核產生的磁共振信號的數據的數據收集單元161以及通過處理由數據收集單元161接收的數據來生成醫學圖像的數據處理單元163。
數據收集單元161包括放大由RF線圈單元153的接收線圈接收的磁共振信號的前置放大器、從前置放大器接收磁共振信號并且檢測相位的相位檢測器、以及將通過相位檢測獲得的模擬信號轉換為數字信號的A/D(模/數)轉換器。數據收集單元161向數據存儲單元162發送經數字轉換后的磁共振信號。
構成二維傅里葉空間的數據空間形成在數據存儲單元162中,當全部掃描數據的存儲完成時,數據處理單元163對二維傅里葉空間內的數據執行二維傅里葉逆變換,從而重構對象200的醫學圖像。重構的醫學圖像被顯示在工作站110的顯示單元112上。
工作站110可從用戶接收關于醫學成像設備1的各種控制命令,并基于接收的控制命令控制醫學成像設備1的操作。此外,工作站110可通過處理對醫學圖像的諸如編輯、校正等的各種處理來獲得診斷所需的各種結果。這里,工作站110可被稱為主機裝置或控制臺,但是,為了方便下面將描述的實施例中的描述,控制醫學成像設備1的總體操作的裝置被稱為工作站110。
同時,醫學成像設備1的一些裝置可分離地設置在執行對象200的掃描的掃描室和控制對象200的掃描的控制室中。相應地,用戶可從控制室中對象200的掃描以及獲得的醫學圖像的圖像處理獲得期望的信息。
例如,工作站110可設置在單獨的工作空間中。參考圖4,在醫學成像設備1中,設置有臺架并且執行對象的掃描的掃描室和執行用戶控制的控制室可通過屏蔽墻53和屏蔽玻璃51彼此分離。
然而,工作站110不是僅被設置在控制室中,可在控制室中執行控制對象的掃描的處理并且可在單獨的室中執行后續圖像處理。在這種情況下,設置在控制室中的工作站110對應于第一工作站,設置在單獨的室中的工作站 對應于第二工作站。在下文中,下面將描述的工作站110包括第一工作站和第二工作站中的至少一個。
用戶可使用工作站110獲得醫學圖像,其中,在所述醫學圖像中繪制了器官的輪廓。例如,在心臟作為器官之一的情況下,需要從幾百幅醫學圖像準確地區分左心室和右心室的心肌以便量化地分析心臟的功能。相應地,通過從多個醫學圖像確定每個心肌的變化,通過分析心臟的特性、血流等,量化分析是可能的,因此,能夠診斷心臟病。
參考圖3,工作站110包括輸入單元或接口111、顯示單元或顯示器112、DB(數據庫)113、控制單元或控制器114。DB 113和控制單元114可集成在構建于工作站110中的SOC(片上系統)中。在這種情況下,可存在多個SOC而非構建于工作站110中的一個SOC,因此本公開不限于DB 113和控制單元114集成在僅一個SOC中的情況。
輸入單元111可從用戶接收關于醫學成像設備1的總體操作的控制命令。此外,輸入單元111可接收與醫學圖像的分離處理有關的各種命令。例如,輸入單元111可接收諸如自動分離命令或手動分離命令等的分離命令。此外,輸入單元111可從用戶接收關于將被分離的器官或器官的內部結構等的信息。
當接收到手動分離命令(即,輪廓生成命令)時,輸入單元111可使用手動分離工具從用戶接收關于輪廓的信息。手動分離工具可支持關于輪廓的信息的用戶輸入并且由軟件實現。如稍后將描述的,手動分離工具可存儲在醫學成像設備1的DB 113中。這里,關于輪廓的信息可用于設置分離相應器官的輪廓,并例如包括可被設置以劃分相應器官的事物,諸如點、線等。
作為實施例,輸入單元111可通過諸如點標記(point marking)或徒手(freehand)的手動分離工具來接收關于輪廓的信息。在這種情況下,關于輪廓的信息不受實施例限制,可使用各種已知的手動分離工具來設置輪廓。
輸入單元111可由鍵盤、鼠標、操作桿、軌跡球等實現,但不限于此。輸入單元111可由能夠從用戶接收各種控制命令的各種已知裝置實現。同時,控制單元114可基于通過輸入單元111接收的關于輪廓的信息來生成輪廓。
顯示單元112可顯示醫學圖像,使得用戶可確定對象200的健康狀況。此外,用戶可觀看在顯示單元112上顯示的醫學圖像并且通過輸入單元111輸入關于輪廓的信息。
顯示單元112可實現為LCD(液晶顯示器)、LED(發光二極管)顯示 器、PDP(等離子顯示面板)、OLED(有機發光二極管)顯示器、CRT(陰極射線管)等,但不限于此。同時,當顯示單元112實現為觸摸屏的形式時,顯示單元112還可執行輸入單元111的功能。
與醫學圖像的編輯有關的各種數據可存儲在DB 113中。例如,實現自動分離算法的軟件可存儲在DB 113中。此外,提供手動分離工具的軟件可被存儲。
同時,與對象的內部器官有關的各種數據可存儲在DB 113中。例如,器官之間的相對位置關系和器官的內部組織之間的相對位置關系根據解剖特性而彼此不同。每個器官的解剖特性數據可存儲在DB 113中,如稍后將描述的,控制單元114可基于存儲的解剖特性數據來校正輪廓。
DB 113可通過閃存型存儲器、硬盤型存儲器、多媒體卡微型存儲器、卡型存儲器(例如,SD或XD存儲器等)、RAM(隨機存取存儲器)、SRAM(靜態隨機存取存儲器)、ROM(只讀存儲器)、EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲器)、PROM(可編程只讀存儲器)、磁存儲器、磁盤、光盤之中的至少一種類型的存儲器來實現。然而,DB 113不限于此,可用現有技術中已知的任何其他形式來實現。
控制單元114可控制醫學成像設備1的總體操作。例如,控制單元114可生成控制醫學成像設備1的組件的控制信號并且控制醫學成像設備1的每個組件的操作。根據實施例,控制單元114可通過基于從輸入單元111輸入的控制命令控制顯示單元112的操作來顯示醫學圖像。
控制單元114可通過分離處理生成器官的輪廓。作為通過分離處理生成輪廓的方法的示例,可給出自動分離方法和手動分離方法。這里,手動分離方法是使用諸如點標記或徒手的手動分離工具基于從用戶接收的關于輪廓的信息來生成輪廓的方法。自動分離方法是從用戶接收自動分離命令或從醫學圖像自動生成輪廓的方法。
自動分離方法具有速度快于手動分離方法的優點。然而,當通過自動分離方法生成輪廓時,由于精度低于手動分離方法而進一步需要驗證和校正時間。
例如,在心臟結構的情況下,心臟的左心室和右心室的輪廓之間不應存在重疊區域,并且其部分區域應該彼此接觸,使得不存在空區域。此外,左心室的內壁的輪廓應該被繪制在左心室的外壁的輪廓內。圖5A例示在其中 通過自動分離處理生成心臟的左心室和右心室的輪廓的醫學圖像。如圖5A所示,盡管左心室的外壁的輪廓40和右心室的內壁的輪廓42的部分區域彼此接觸,但生成了不與解剖結構一致的空區域R。相應地,用戶難以使用圖5A中例示的輪廓準確地對心臟進行診斷。
圖5B例示在其中通過手動分離處理生成心臟的左心室和右心室的輪廓的醫學圖像。如上所述,心臟的左心室和右心室的輪廓不應彼此重疊,并且其部分區域應該彼此接觸,使得不存在空區域。
此外,左心室的內壁的輪廓43應該繪制在左心室的外壁的輪廓42內,右心室的內壁的輪廓41應該繪制在右心室的外壁的輪廓40內。在這種情況下,具體參考圖5B,右心室的內壁的輪廓41的部分被繪制在右心室的外壁的輪廓40的外部。此外,左心室的內壁的輪廓43的部分被繪制在左心室的外壁的輪廓42的外部。相應地,使用圖中例示的心臟的輪廓40、41、42、43,無法獲得對心臟的準確診斷,需要輪廓的校正。
在這種情況下,用戶需要許多時間分別檢查和校正輪廓。例如,根據用戶的技能,將需要大約15分鐘來檢查和校正22張醫學圖像。因此,如上所述,缺點在于例如將需要太多勞動力和時間檢查和校正300至400張醫學圖像的輪廓。
根據公開的實施例的醫學成像設備1可在執行分離處理時考慮解剖特性來執行輪廓的校正。因此,根據公開的實施例的醫學成像設備1可通過提高分離的準確度來幫助獲得更準確的診斷,并且通過減少輪廓校正所需的時間來提高用戶便利性。
同時,下面將討論的校正方法不限于心臟,并且可應用于對象內部存在的所有器官(諸如,心臟、肝、脾、胃等)以及構成器官的各種內部組織。也就是說,除了器官的外壁和邊界的輪廓之外,也可繪制器官的內壁和內部組織的輪廓,下面將討論的校正方法可應用于所有上述輪廓。
例如,在心臟的情況下,根據公開的實施例的校正方法可應用于在醫學圖像中發現的器官的所有部分,諸如,構成心臟的左心室和右心室的內壁/外壁、心臟中可能存在的腫瘤等。
控制單元114可基于解剖特性生成輪廓。控制單元114可響應于手動分離命令接收關于輪廓的信息并且當基于接收的關于輪廓的信息生成輪廓時通過反映解剖特性來校正輪廓。
此外,甚至當通過自動分離處理生成輪廓時,控制單元114也可通過反映解剖特性來校正輪廓。在這種情況下,控制單元114可通過經由輸入單元111從用戶接收校正命令來執行輪廓的校正,或者自動執行輪廓校正并向用戶提供校正結果。
這里,解剖特性指不同器官之間的相對位置關系、或者器官的內部組織之間的相對位置關系、以及器官的外觀、大小和位置。
例如,控制單元114可通過分離處理生成第一輪廓和第二輪廓。這里,第一輪廓可與器官的邊界或外壁有關,第二輪廓可與器官的上述內部組織或內壁有關。在這種情況下,由于解剖特性,第二輪廓應該被生成為不與第一輪廓交叉。可選地,由于解剖特性,第二輪廓的一部分不與第一輪廓交叉,并且第二輪廓的其他部分應該被生成為與第一輪廓接觸。因此,通過實施例示例,當生成第一輪廓并然后生成第二輪廓時,控制單元114可根據解剖特性,按照第二輪廓不與已經生成的第一輪廓交叉并且第二輪廓的部分區域與已經生成的第一輪廓接觸的方式執行校正。
通過示例,第一輪廓可與器官的邊界或外壁有關,第二輪廓可與位于上述器官附近的另一器官的邊界或外壁有關。在這種情況下,由于解剖特性,第二輪廓應該被生成為不與第一輪廓交叉。可選地,根據解剖特性,第二輪廓的一部分不侵入第一輪廓,并且第二輪廓的其他部分應該被生成為與第一輪廓接觸。相應地,通過實施例示例,當生成第一輪廓并然后生成第二輪廓時,控制單元114可按照第二輪廓不與已經生成的第一輪廓交叉并且第二輪廓的部分區域與已經生成的第一輪廓接觸的方式執行校正。
具體地,關于心臟的解剖特性,如上所述,心臟的左心室和右心室之間不應存在重疊區域,并且它們的部分區域彼此接觸,使得不應存在空區域。此外,左心室的內壁應該位于左心室的外壁內,右心室的內壁應該位于右心室的外壁內。此外,右心室的內壁和右心室的外壁的部分區域應該彼此接觸。
通過示例,在腹部的情況下,位于腹部中的肝、胃、脾不應彼此重疊。通過示例,當一個或更多個腫瘤存在于器官內時,腫瘤應該位于器官內。因此,控制單元114可通過反映器官之間的解剖特性來校正每個器官的輪廓。在這種情況下,當執行手動分離處理時,輸入單元111可從用戶接收將被分離的器官或內部組織。因此,控制單元114可確定將被分離的器官或內部組織,并基于確定的將被分離的器官或內部組織的解剖特性來校正輪廓。
通過示例,當執行自動分離處理時,控制單元114可從醫學圖像分析各種因素(諸如,每個器官的外觀、器官之間的相對位置關系等),并且確定包括在醫學圖像中的器官。因此,控制單元114可通過反映每個器官的特性,基于確定結果來校正輪廓。
例如,控制單元114可按照相應器官的輪廓和位于相應器官附近的一個或更多個其他器官的輪廓彼此接觸的方式來校正器官的輪廓。在如上所述通過對腹部區域成像而獲得的醫學圖像的情況下,肝和胃以及胃和脾可彼此重疊,并且它們的部分區域可彼此接觸。因此,控制單元141可按照以下方式執行校正:肝和胃之間的一些區域的輪廓以及胃和脾之間的一些區域的輪廓彼此接觸,同時肝和胃之間的輪廓以及胃和脾之間的輪廓彼此不重疊。
通過示例,當器官的輪廓和位于該器官附近的一個或更多個器官的輪廓彼此重疊時,控制單元114可根據用戶設置的分離距離校正輪廓。當用戶以手動方式執行校正時,難以執行精確校正。因此,根據公開的實施例的控制單元114可根據用戶設置的分離距離來校正器官的輪廓,從而提供更精確的校正。
在間質(mesenchyme)的情況下,右間質和左間質的輪廓不應彼此重疊。在這種情況下,當右間質和左間質的輪廓在醫學圖像內彼此重疊時,控制單元114可基于從用戶接收的分離距離來校正輪廓,從而執行更精確的校正。
通過示例,當器官的輪廓彼此重疊時,控制單元114可根據醫學圖像內重疊的輪廓附近的區域之間的平均分離距離來校正輪廓。也就是說,控制單元114可通過計算醫學圖像內重疊的輪廓區域附近的區域中的分離距離來確定平均分離距離,并且基于確定結果校正輪廓,從而防止執行對輪廓的異常校正并提供與實際狀況更密切相關的輪廓。
通過示例,控制單元114可使用存儲在DB 113中的每個器官的特性數據來執行輪廓的校正。當器官的輪廓的重疊區域存在或者由于輪廓彼此分離而導致的空區域不反映解剖特性時,控制單元114可使用存儲在DB 113中的每個器官的特性數據執行校正。作為示例,控制單元114可使用關于器官之間的平均分離距離的數據、關于相應器官的內壁與外壁之間的平均分離距離的數據等執行輪廓的校正。也就是說,控制單元114可通過各種方法執行輪廓校正,使得可更準確地反映實際狀況。
根據實施例,關于右間質和左間質的輪廓之間的平均分離距離的數據可 存儲在DB中。因此,控制單元114可基于關于平均分離距離的數據來校正右間質和左間質之間的輪廓,從而更準確地在醫學圖像中顯示輪廓。
同時,當輪廓的一部分不與解剖特性相符時,可執行輪廓校正。因此,當確定整個輪廓與解剖特性不相符而使得不能單獨通過輪廓的部分的校正來在醫學圖像中反映解剖特性時,控制單元114可刪除輪廓本身。
例如,當接收到關于器官的內壁的輪廓的信息并且生成相應的輪廓時,器官的內壁的輪廓的一部分可能繪制在外壁的輪廓的外部。在這種情況下,控制單元114可僅校正內壁的輪廓繪制在外壁的輪廓的外部的區域。根據實施例,控制單元114可通過各種方法執行輪廓的校正,諸如,按照如上所述的內壁的輪廓和外壁的輪廓彼此接觸的方式執行輪廓的校正、或者按照內壁的輪廓繪制在外壁的輪廓的內部的方式執行輪廓的校正。
通過示例,當基于關于內壁的輪廓的信息生成內壁的輪廓時,內壁的整個輪廓可能被繪制在外壁的輪廓的外部。在這種情況下,控制單元114可刪除內壁的輪廓本身。也就是說,當整個輪廓不與解剖特性相符時,控制單元114可不生成整個輪廓。
同時,盡管附圖中未例示,工作站110還可包括通信單元。通信單元指通過無線通信網絡或有線通信網絡向/從外部裝置發送/接收各種數據的裝置。這里,無線通信網絡指以無線方式發送和接收信號的通信網絡。例如,無線通信網絡可包括藍牙通信網絡等以及3G通信網絡和4G通信網絡,但不限于此。
此外,有線通信網絡指以有線方式發送和接收包含數據的信號的通信網絡。例如,有線通信網絡可包括PCI(外圍組件互連)、PCI-express、USB(通用串行總線)等,但不限于此。當工作站110被單獨設置在單獨地點時,通信單元可連接到圖像處理單元160并且接收醫學圖像。此外,醫學圖像可通過存儲介質等被接收,也就是說,對接收醫學圖像的方法沒有限制。
下文中,將描述醫學成像設備的操作流和輪廓的校正的特定實施例。
圖6A是例示根據手動分離處理的醫學成像設備的操作的流程圖,圖6B是根據自動分離處理的醫學成像設備的操作的流程圖,圖7A、圖7B、圖7C、圖7D和圖7E例示根據本公開的實施例的校正左心室的輪廓的方法,圖8A、圖8B、圖8C、圖8D、圖8E和圖8F例示根據本公開的實施例的校正右心室的輪廓的方法,圖9A和圖9B例示根據本公開的實施例的當器官中存在內壁 和外壁時校正器官的內壁的輪廓的方法,圖10A、圖10B、圖11A和圖11B例示根據本公開的實施例的同時校正一個或兩個輪廓或更多個輪廓的情況。
在操作600,醫學成像設備可通過利用成像單元或成像器對對象的內部進行成像來獲得醫學圖像。這里,醫學圖像包括通過對實現對象的內部進行成像而獲得的圖像,諸如,磁共振圖像、計算機斷層掃描圖像、超聲圖像等。
醫學成像設備可從用戶接收分離命令。分離命令指使用輪廓請求醫學圖像中包括的不同器官之間的分離或相應器官的內部組織之間的分離的命令。在這種情況下,分離命令可包括通過用戶輸入關于輪廓的信息來生成輪廓的手動分離命令以及使用通過自動分離算法實現的軟件自動生成輪廓的自動分離命令。
例如,醫學成像設備可通過以上描述的輸入單元從用戶接收分離命令。相應地,醫學成像設備的操作可根據分離命令是手動分離命令還是自動分離命令而不同。在下文中,根據接收到手動分離命令還是自動分離命令,將分別描述醫學成像設備的操作。
當在操作602接收到手動分離命令時,醫學成像設備可接收期望被分離的對象,即,輪廓將通過操作610生成的器官。此外,醫學成像設備可接收其輪廓將通過操作615生成的器官的內部組織。在這種情況下,當相應器官是不具有內部組織的器官時或者當將生成相應器官的外壁的輪廓時,可省略接收器官的內部組織的操作。醫學成像設備可通過從用戶接收將被分離的對象來確定將被分離的對象,然后當校正輪廓時反映接收的將被分離的對象的解剖特性。
同時,醫學成像設備可在操作620從用戶接收關于輪廓的信息。用戶可輸入關于作為點或線的輪廓的信息。
相應地,在操作625,當基于接收的關于輪廓的信息生成輪廓時,醫學成像設備可基于解剖特性校正輪廓。在下文中,將描述校正心臟的輪廓的情況。
例如,圖7A、圖7B、圖7C、圖7D和圖7E例示校正左心室的輪廓的方法。醫學成像設備可接收關于分離接收的對象的輪廓的信息。在這種情況下,醫學成像設備可接收關于心臟的手動分離命令。此外,醫學成像設備可從用戶接收左心室的內壁作為將被分離的對象。因此,醫學成像設備可如上所述接收關于輪廓的信息。
圖7A例示接收關于醫學圖像中左心室的內壁的輪廓的信息。參考圖7A,醫學成像設備可從用戶接收多個點(p),其中,所述多個點(p)是用于輪廓生成的基礎。圖7B例示通過連接多個點生成的左心室的內壁的輪廓。如圖7B中所示,醫學成像設備可通過連接多個點生成左心室的內壁的輪廓43。
此外,醫學成像設備可從用戶接收關于左心室的外壁的分離命令。相應地,醫學成像設備可如上所述接收關于輪廓的信息。圖7C例示接收關于醫學圖像中左心室的外壁的輪廓的信息的情況。醫學成像設備可從用戶接收多個點(p),其中,所述多個點(p)是外壁的輪廓的基礎。在這種情況下,如圖7C所示,通過連接多個點而獲得的外壁的輪廓43會與內壁的輪廓交叉,因此它可能不符合解剖特性。
因此,如圖7D所示,根據公開的實施例的醫學成像設備可按照左心室的外壁的輪廓43與內壁的輪廓42接觸的方式執行輪廓的校正。然而,校正輪廓的方法不限于附圖中例示的方法,如上所述,可通過分離距離來校正輪廓,也就是說,對校正輪廓的方法沒有限制。
在這種情況下,如圖7E所示,根據實施例的醫學成像設備可選擇外壁的輪廓,并然后使用圓形掩膜工具來校正外壁的輪廓。此外,醫學成像設備可使用各種已知的手動校正工具執行輪廓的校正。此外,如稍后將描述的,根據公開的實施例的醫學成像設備可同時校正多個重疊的輪廓或由用戶選擇的多個輪廓,從而提高用戶便利性。這將稍后詳細描述。
同時,醫學成像設備可接收針對右心室的內壁的手動分離命令。相應地,如圖8A所示,醫學成像設備可接收指示內壁的輪廓的多個點(p)。在這種情況下,當通過連接多個點(p)繪制右心室的內壁的輪廓時,如圖8A所示,左心室的內壁的輪廓42和外壁的輪廓43彼此重疊,因此它可能不符合解剖特性。相應地,如圖8B所示,根據公開的實施例的醫學成像設備可校正右心室的內壁的輪廓41以使得不與左心室的外壁的輪廓42和左心室的內壁的輪廓43重疊。
此外,如圖8C所示,醫學成像設備可接收針對右心室的外壁的多個點(p)。在這種情況下,根據解剖結構,左心室的外壁和右心室的外壁之間的部分區域彼此接觸。相應地,如圖8D所示,根據公開的實施例的醫學成像設備可將右心室的外壁的輪廓40生成為與左心室的外壁的輪廓42接觸,盡管尚未接收到針對接觸區域的點。
同時,醫學成像設備可提供輪廓的手動校正工具。在這種情況下,用戶可校正每個輪廓或者同時選擇并校正多個輪廓。
參考圖8E,用戶可同時選擇右心室的外壁的輪廓42和內壁的輪廓43以及左心室的外壁的輪廓40。相應地,用戶可使用圓形掩膜同時校正三個輪廓。
例如,當用戶使用圓形掩膜朝向右心室內部拖動左心室的外壁的輪廓42時,醫學成像設備可向內校正右心室的外壁的輪廓40和內壁的輪廓41,同時朝向右心室的內部校正左心室的外壁的輪廓42。相應地,如圖8F所示,醫學成像設備可按照左心室的內壁的輪廓42/外壁的輪廓43和右心室的內壁的輪廓42/外壁的輪廓43彼此不重疊的方式來校正輪廓。
同時,器官的內部組織不應繪制在器官外部。因此,當器官的內部組織的輪廓的一部分繪制在器官的外部時或者當整個輪廓繪制在器官的外部時,醫學成像設備可對此進行校正。
例如,圖9A例示針對右心室的內壁的輪廓的多個點(p)被全部繪制在右心室的外壁的輪廓的外部的情況。在這種情況下,如圖9B所示,醫學成像設備可不生成右心室的內壁的輪廓。
通過示例,圖10A例示針對右心室的內壁的輪廓的多個點(p)被部分繪制在右心室的外壁的輪廓的外部的情況。在這種情況下,如圖10B所示,醫學成像設備可按照多個點(p)之中的僅在右心室的外壁的輪廓40的外部輸入的點與右心室的外壁的輪廓40接觸的方式來執行輪廓的校正,從而生成右心室的內壁的輪廓41。因此,右心室的外壁的輪廓40和內壁的輪廓41以及左心室的外壁的輪廓42和內壁的輪廓43之間不存在重疊的區域。
同時,用戶可僅選擇多個輪廓之中的一個輪廓并且如上所述手動校正選擇的輪廓。在這種情況下,醫學成像設備可提供手動校正工具,使得可反映解剖特性。
例如,圖11A例示用戶選擇右心室的內壁的輪廓并且手動校正選擇的輪廓的情況。參考圖11A,用戶可使用圓形掩膜來調整右心室的內壁的輪廓41。在這種情況下,當右心室的內壁的輪廓41使用圓形掩膜與右心室的外壁的輪廓42重疊時,不符合解剖特性。
因此,根據公開的實施例的醫學成像設備可僅在右心室的內壁的輪廓41不在右心室的外壁的輪廓40的外部的范圍內執行手動校正。相應地,如圖11B所示,醫學成像設備可按照右心室的外壁的輪廓40和內壁的41以及左 心室的外壁的輪廓42和內壁的輪廓43之間不存在重疊區域的方式來生成相應的輪廓。
在操作630,醫學成像設備可通過顯示單元顯示已被校正了輪廓的醫學圖像。因此,用戶可使用醫學圖像中繪制的輪廓量化分析相應的器官,從而執行相應器官的診斷。在下文中,將描述醫學成像設備的根據自動分離的操作流。
同時,在操作700,醫學成像設備可獲得醫學圖像。操作700與上述操作600相同,因此將省略其詳細描述。
如上所述,醫學成像設備的操作可根據接收到手動分離命令還是自動分離命令而不同。當在操作705接收到自動分離指令時,醫學成像設備可在操作710生成醫學圖像中包括的一個或多個器官的輪廓。然而,盡管尚未單獨地從用戶接收到自動分離命令(諸如,通過用戶設置等),醫學成像設備可通過執行自動分離處理來生成輪廓,對于生成輪廓的方法沒有限制。
例如,醫學成像設備可通過用自動分離算法實現的軟件確定醫學圖像中包括的一個或更多個器官,并且考慮確定結果生成輪廓。醫學成像設備可通過各種已知的分離方法生成分離器官的輪廓,對此沒有限制。
在這種情況下,在操作715,醫學成像設備可考慮解剖特性來校正輪廓。校正方法與上述校正方法相同,因此將省略其描述。
在操作720,醫學成像設備可通過顯示單元顯示校正的醫學圖像。相應地,用戶可使用醫學圖像中繪制的輪廓來量化分析器官,從而執行器官的診斷。
圖12A和圖12B例示根據本公開的實施例的其中多個器官的輪廓被繪制的腹部區域的醫學圖像,圖13例示其中器官和器官的內部組織的輪廓被繪制的腹部區域的醫學圖像。
如上所述,醫學成像設備可包括能夠通過對對象的內部進行成像獲得醫學圖像的所有類型的裝置。因此,醫學圖像包括包含關于對象的內部的圖像信息的所有圖像,諸如,MRI圖像、CT圖像、超聲圖像等。圖12A、12B和圖13中例示的醫學圖像是通過CT裝置獲得的CT圖像。
當對對象的腹部進行成像時,醫學成像設備可獲得包括諸如膀胱、前列腺、直腸、肝、胃、脾等的各種器官的CT圖像。在這種情況下,醫學成像設備可按照不同器官的輪廓彼此不重疊的方式生成相應的輪廓。例如,圖12A 中例示的醫學圖像包括諸如肝、胃、脾等的器官。在這種情況下,諸如肝、胃或脾的不同器官的輪廓彼此重疊,因此難以獲得上述器官的準確診斷。因此,如圖12A所示,醫學成像設備可按照肝的輪廓44、胃的輪廓45和脾的輪廓46彼此不重疊的方式生成輪廓。
通過示例,如圖12B所示,醫學成像設備可按照膀胱A的輪廓47、前列腺的輪廓48、直腸C的輪廓49彼此不重疊的方式生成輪廓。通過示例,圖13中例示的醫學圖像可包括胃,并且腫瘤可存在于胃內部。在這種情況下,當腫瘤的輪廓和胃的輪廓彼此重疊時,如圖13所示,醫學成像設備可按照腫瘤的輪廓51不被繪制在胃的輪廓52的外部的方式來校正腫瘤的輪廓51。
也就是說,根據公開的實施例的醫學成像設備可執行對對象的內部的所有器官的校正并且針對所有不同類型的醫學圖像執行校正。
本說明書中闡述的實施例和附圖中例示的組件僅是示例,可存在能取代本申請的申請時間時本說明書的實施例和附圖的各種修改。
然而,應該理解,不意圖將公開限于公開的特定形式,而是相反,公開將覆蓋落在本公開的精神和范圍內的所有修改、等同物和可選替代物。
本說明書中使用的術語意圖例示實施例,而不意圖限制本公開。此外,如這里所使用的,單數形式意圖包括復數形式,包括“至少一個”,除非內容清楚地另外指示。在說明書中,應該理解,術語“包括”或“包含”當在這些說明書中使用時,指明存在所陳述的特征、項目、步驟、操作、元件和/或組件,但不排除存在或添加一個或多個其他特征、項目、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。在附圖中,相同的附圖標號自始至終指相同的元件。
將理解,盡管術語第一、第二等可在這里用于描述各種元件,但這些元件不應被這些術語限制。這些術語僅用于區分一個元件與另一個元件。例如,在不脫離本公開的范圍的情況下,第一元件可被稱為第二元件,類似地,第二元件可被稱為第一元件。如這里所使用的,術語“和/或”包括相關聯列出項的一個或更多個的任何組合和全部組合。
在以下描述中,諸如“單元”、“塊”、“部件”、“模塊”等的術語可指示用于處理至少一個功能或操作的單元。例如,術語可指示諸如FPGA或ASIC的軟件和硬件。然而,諸如“單元”、“塊”、“部件”、“模塊”等的術語不限于軟件和硬件,“單元”、“塊”、“部件”、“模塊”等可以是能夠存儲在可訪問存儲介質中并由一個或更多個處理器執行的組件。
盡管已經示出和描述了本公開的一些實施例,本領域技術人員將理解,在不脫離本公開的原理和精神的情況下,可在這些實施例中進行改變,其中,本公開的范圍在權利要求及其等同物中被限定。