3D重构相片和内部医学扫描的联合可视化制造技术

3D重构相片和内部医学扫描的联合可视化。在医学成像中将内部扫描和外部照片联合可视化。一个或多个照相机被安装到内部医学扫描仪，从而允许在患者的内部区域被扫描的时候或者时间上接近患者的内部区域被扫描时拍摄相片。呈现将外部相片与患者的内部区域相关联的图像以辅助诊断。归因于空间和时间接近性，图像可以是通过将相片和内部扫描数据进行组合而形成的可视化。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍

本实施例涉及医学成像。在医学成像中，患者的内部被扫描。用于扫描的各种方法都是可能的，诸如磁共振（MR）、计算机断层摄影术（CT）、x-射线、荧光透视法、超声、正电子发射断层摄影术（PET），或者单光子发射计算机断层摄影术（SPECT）。从扫描所得到的数据被用来生成患者内部的图像。三维（3D）可视化是评估和记录患者的内部状况的常规做法。这样的内部图像可能缺少关于患者的表面状况的信息。表面状况在患者评估中可能是有帮助的。
患者表面的局部表示通常不被记录。观察可以由主治医生来执行并被记录为口头或书面描述。在稀少情况下，可以在一般检查期间利用手持照相机来拍摄患者的照片。

技术实现思路

作为介绍，下面描述的优选实施例包括用于医学成像中的联合可视化的方法、系统、指令和计算机可读介质。一个或多个照相机被安装到内部医学扫描仪，从而允许在患者的内部区域被扫描的时候或时间上接近患者的内部区域被扫描时拍摄相片。将外部相片与患者的内部区域相关联的一个或多个图像被呈现以帮助诊断。归因于空间和时间的接近，图像可以是通过将相片和内部扫描数据结合而形成的可视化。
在第一方面中，提供一种用于医学成像中的联合可视化的系统。一种医学成像系统被配置成扫描患者的内部区域。该医学成像系统具有在扫描期间使患者位于其中的患者区域。一个或多个照相机被连接到该医学成像系统以使得照相机被定向成将患者区域中的患者捕获在一个或多个相片中。处理器被配置成根据该相片和来自扫描的扫描数据来生成图像。显示器被配置成显示该图像。
在第二方面中，提供一种用于医学成像中的联合可视化的方法。医学成像扫描仪扫描患者。一个或多个照相机获取患者在医学成像扫描仪中的一个或多个摄影影像。处理器从扫描重构患者的内部区域的第一三维表示并且从一个或多个摄影影像重构患者的第二三维表示。处理器登记（register）该第一和第二三维表示并且根据如所登记的该第一和第二三维表示来再现联合可视化的图像。该联合可视化的图像被显示。
在第三方面中，一种具有在其中存储的数据的计算机可读存储介质，所述数据表示由用于医学成像中的联合可视化的编程处理器可执行的指令。该存储介质包括用于下面的指令：从由安装到医学成像扫描仪的（多个）照相机拍摄的相片来形成具有纹理（texture）的3D多边形表面，该相片是患者的；利用来自医学成像扫描仪的扫描数据来重构体积，该体积包括患者的内部部分；根据3D多边形表面、纹理和体积来再现图像；以及显示该图像。
本专利技术由下面的权利要求限定，并且此章节中的任何事物都不应该被看作是对那些权利要求的限制。下面结合优选实施例来讨论本专利技术的更多方面和优点并且后面可以独立地或者相结合地被要求保护。
附图说明
部件和图不一定按照比例，而是将重点放在说明本专利技术的原理上。此外，在图中，相似的参考数字指代遍及不同视图的对应部分。
图1是用于在医学成像中进行联合可视化的系统的一个实施例的框图；
图2图示出被扫描的患者的示例实施例；以及
图3是用于在医学成像中进行联合可视化的方法的一个实施例的流程图图表。
具体实施方式
提供3D重构患者照片和医学图像扫描的逼真联合可视化。一个或多个照相机与医学扫描仪相连接。该（多个）照相机在患者被定位以用于医学图像扫描的时候从多个视点捕获患者的多个照片。该照片和医学图像扫描被用于生成具有以逼真方式表示患者表面的至少一些位置的图像。具有患者的表面视图可以提供患者的更全面图像检查并且可以改进图像数据的真实性。
图1示出用于医学成像中的联合可视化的系统10。外部与患者的内部被逼真地联合可视化。
系统10包括医学成像系统14、照相机16、处理器26、存储器27和显示器28。另外，可以提供不同或较少的部件。例如，提供网络或网络连接，诸如用于与医学成像网络或数据档案系统联网。作为另一示例，提供不同类型的照相机或附加照相机。在另一示例中，提供用户接口和对应的输入设备。在又一示例中，一个或多个光或闪光源连接到医学成像系统14的构台（gantry）或者被连接的别处但指向患者区域。光源允许捕获处于期望照明的照片和/或模拟用于光阶方法（lightstageapproach）的不同照明条件。
处理器26、存储器27和显示器28是医学成像系统14的一部分。替代地，处理器26、存储器27和显示器28是档案和/或图像处理系统的一部分，诸如与医学记录数据库工作站或服务器相关联。在其它实施例中，处理器26、存储器27和显示器28是个人计算机，诸如桌上型计算机或膝上型计算机、工作站、服务器、网络或其组合。处理器26、存储器27和显示器28可以是不同系统的部分，诸如存储器27处于照片档案和通信系统（PACS）中，处理器26是工作站的一部分，和/或显示器28是成像系统14或放射学显示器。
医学成像系统14被配置成扫描患者的内部区域。患者的表面或皮肤也可能被扫描或者可能不被扫描。患者的任何部分或范围可以被扫描，诸如器官、躯干、四肢或整个身体的扫描。扫描获取表示患者的内部的数据。被表示的部分包括体积或来自患者的响应的三维分布。
可以使用任何医学成像系统14。例如，该医学成像系统14是CT、MR、超声、x射线、荧光透视法或发射断层摄影术（即功能成像，诸如PET或SPECT）系统。医学成像系统14是任何现在已知或稍后开发的用于扫描患者内部的医学成像系统。
图2示出示例，其中医学成像系统14包括围绕患者22定位的构台或检测器18。患者22在被医学成像系统14扫描期间被定位于床20上。床20是固定的。替代地，床20在扫描期间移动。在患者22处于患者区域24中以进行扫描的情况下执行扫描。患者22靠在处于构台或检测器18之内、之上或与其邻近的患者扫描区域24中的床20上。例如，在CT中，构台18支撑x射线源和用于至少部分围绕患者22旋转的相对检测器。例如，在MR中，作为检测器18的体线圈围绕患者定位，但是替代地可以使用局部线圈或者也可以使用局部线圈。在又一示例中，检测器18的环围绕患者来定位以用于PET。对于SPECT示例，平面伽玛照相机与构台18相连接以用于在位于相对于患者22的不同角度处的时候接收发射。在其它实施例中可以使用开放或非圆柱结构。
医学成像系统14从患者22的内部区域获取信号。扫描获取表示内部区域的数据。例如，CT或MR数据被获取。该数据表示组织。
在图1中，示出单个照相机16。在图2中，示出三个照相机16。可以使用任何数目的照相机16。照相机16中的每个是相同或不同类型的。
可以使用多种照相机类型选择。例如，提供多个标准数字静止照相机16。可以使用电荷耦合设备（CCD）、互补金属氧化物半导体（CMOS）或者其它具有或不具有透镜的数字照相机。替代地或另外地，使用飞行时间照相机16。激光或超声被用来用照相机16捕获对象（例如患者22）的深度信息。到照相机16的视场中的不同位置的距离被确定。因此，在三维中的患者22的表面被确定。
参考图2，一个或多个照相机16被连接到医学成像系统14。例如，照相机16被连接到构台或检测器18。在其它示例中，照相机16利用一个或多个臂或其它结构连接到医学成像系统14的基座或其它结构。
可以使用任何连接，诸如栓紧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于医学成像中的联合可视化的系统，该系统包括：医学成像系统，其被配置成扫描患者的内部区域，该医学成像系统具有患者在扫描期间位于其中的患者区域；照相机，其被连接到所述医学成像系统，该照相机被连接成使得该照相机被定向成将患者区域中的患者捕获在相片中；处理器，其被配置成根据相片和来自扫描的扫描数据来生成图像；以及显示器，其被配置成显示所述图像。

【技术特征摘要】
2015.01.16 US 14/5983331.一种用于医学成像中的联合可视化的系统，该系统包括：
医学成像系统，其被配置成扫描患者的内部区域，该医学成像系统具有患者在扫描期间位于其中的患者区域；
照相机，其被连接到所述医学成像系统，该照相机被连接成使得该照相机被定向成将患者区域中的患者捕获在相片中；
处理器，其被配置成根据相片和来自扫描的扫描数据来生成图像；以及
显示器，其被配置成显示所述图像。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述医学成像系统包括磁共振、计算机断层摄影术或发射断层摄影术系统。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述照相机包括数字静止照相机。
4.根据权利要求1所述的系统，还包括连接到所述医学成像系统的至少一个不同的照相机，其被定向成相比于相片从相对于患者的不同角度将患者区域中的患者捕获在另一相片中；
其中所述处理器被配置成从相片和其它相片重构三维患者表面。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述照相机包括飞行时间照相机，其被配置成确定从患者的患者表面上的不同位置到飞行时间照相机的深度。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置成与扫描同步地触发相片的获取，其中获取相片和扫描的时间的分离小于一秒。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置成从患者相片减去没有患者的患者区域的相片，结果被用于生成所述图像。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置成独立地从扫描重构患者的第一三维表示以及从相片重构患者的第二三维表示。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述处理器被配置成空间地用第二三维表示的第二表面登记第一三维表示的第一表面。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置成从相片和扫描数据的组合来再现图像。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置成从相片的再现和扫描数据的再现来生成图像。
12.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置成对于在由相片限定的体素处的扫描数据利用射线线终止来再现图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：K恩格尔，余艾蕾，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE