成像几何参数的自动确定制造技术

一种设备（１），包括用于接收对象的合适源图像数据的输入（２）。设备（１）的核心由控制单元（４）形成，控制单元（４）布置成用以从输入（２）中装载图像数据并且确定对象部分的空间位置和定向，并且根据所述位置和定向并使用在控制单元（４）根据对象部分选择成像几何情况下的默认参数计算成像几何的实际参数（４ａ）。该设备（１）还包括存储单元（８），布置成用以存储至少一组成像几何的默认参数，该参数可以表示成像协议。工作内存（６）典型地保存正处理的（部分）图像数据和由合适图像处理装置处理那些图像数据部分的指令。根据本发明专利技术的设备（１）包括识别模块（７），其布置成（部分）相对于成像设备的坐标系确定对象部分空间位置和定向，该成像设备要使用设备（１）提供的成像几何的实际参数。当相对于数据采集模块的坐标系确立了对象部分的位置和定向（７ａ）时，控制单元根据要被成像的对象部分的空间位置和定向（７ａ）与成像几何（３）的默认参数之间的合适匹配，计算成像几何的实际参数（４）。优选地，该设备（１）还包括合适布置的用户接口（５），用于允许用户调整自动确立的成像几何的实际参数。优选地，输出（９）包括成像几何的自动规划的结果，该结果可以直接转换成用于数据采集模块的合适控制信号和／或对归档目的制成合适的形式。本发明专利技术还涉及用于自动产生扫描参数的成像系统、方法和计算机程序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种设备，布置成用以确定成像几何的实际参数，所述成像几何被设计成由数据采集模块使用来采集对象的一部分的图像数据。本专利技术还涉及一种成像系统。本专利技术更涉及一种为数据采集模块自动产生扫描几何以获得对象的一部分的扫描数据的方法。本专利技术还涉及一种计算机程序。在起始段落中阐明的诊断设备的实施例可以从US6,492,812中得知。该公知的诊断设备布置成用以基于预存储的几何信息-尤其从同一对象的在先扫描定义扫描几何，并且布置成用以随后为定义对象下一扫描的扫描几何的参数而操作该几何信息。为此目的，该公知的诊断设备包括布置成允许用户与预存储的几何信息交互作用的用户接口。几何信息包括定义了对象的一部分的平面部分在成像体积(Volume)中关于患者右-左方向、患者前-后方向和患者上-下方向的位置的几何坐标。然后，用户可以通过采集相应于扫描区域边界的实时扫描数据确认扫描几何的参数。该公知诊断设备的缺点是，为了给新扫描定义扫描几何的参数，需要用户交互作用。普遍认可的是，尤其在医学成像领域，扫描几何的规划期间用户依赖性导致了切片相对于目标体积的定位的不一致，这是不可接受的。本专利技术的一个目的是提供一种诊断设备，由此自动确定扫描几何的参数。为此，根据本专利技术的诊断设备包括控制单元，其布置成用以相对于数据采集模块的坐标系选择成像几何的默认参数，和识别模块，其布置成用以相对于所述坐标系统确定对象部分的空间位置和定向，该控制单元还布置成用以基于成像几何的默认参数和对象部分的空间位置和定向而自动计算成像几何的实际参数。本专利技术的技术措施基于这样的见识，即当成像几何和想要被成像的对象部分的位置和定向被在数据采集单元的坐标系中定义时，可以使扫描规划(plan)自动化。自动化包括将为默认目标定义的成像几何的默认参数，合适地变换成用于由对象部分的确定位置和定向定义的实际目标。优选地，成像几何的默认参数描述了一组在实际(virtual)对象上，尤其在合适的源图像上表示的患者解剖体上标记的切片。优选地，对源图像使用调查扫描。成像几何的参数包括对例如相对于数据采集模块的坐标系的扫描平面坐标和角度的描述。可以想到数据采集模块的各种实施例，包括但是不局限于磁共振单元、计算机断层成像单元、伽马照相机、超声单元，等。优选的，数据采集单元的同中心(iso-center)用作为坐标系中的参考点。当在源图像中识别对象部分并且确立其相对于数据采集单元坐标系的位置和定向时，根据本专利技术的设备的控制单元从成像几何的默认参数和考虑中的对象部分的坐标计算成像几何的实际参数。优选地，识别单元布置成自动识别要在源图像中成像的部分。例如，识别单元可以布置成分割例如相应于人体器官的特定形状。本身已公知的各种图像分割技术可以用于此目的。可选地，识别单元可以布置成用以例如根据选定的像素值描绘该部分。在这种情况下，肺、骨或相应于像素值明显变化的区域可以容易地识别出来。当识别出该部分时，其相对于数据采集单元的坐标系的位置和定向可以容易地确立。关于数据采集模块的坐标系的信息能够从源图像获得，假设该信息使用预想的数据采集模块采集而来。可选地，关于数据采集模块的坐标系的信息可以从存储在例如根据本专利技术的设备的合适存储单元中的合适文件获得。在根据本专利技术的设备的实施例中，识别模块还布置成用以根据对象的对称属性定义关于对象的坐标系，对象部分的空间位置和定向从该关于对象的坐标系的位置和定向中确定。该实施例的技术措施基于这样的认识，即在许多情况下，产生合适成像几何参数的成像几何的规划使用边界框(bounding box)执行，由此所关心的对象的区域和其定向可以从边界框的位置和定向推导出。边界框一般手动地定义，但是因为手动操作易于出错并且费时，所以是不利的。有利的是使用考虑中的对象-尤其是患者的固有对称属性自动定位边界框。为此目的，根据本专利技术的设备的识别单元布置成使用对象的对称属性，例如表现在对称轴和/或对称平面中的对称属性。该特征是基于这样的观察，即特别地，相对于矢状轴对称的人体解剖结构，所述矢状轴是关于如肺、肾脏、眼睛、脑等成对器官可观察到的。优选地，为了构建对称轴和/或对称平面，识别单元实施如下步骤相对于患者的原始图像构建镜像图像，计算这些图像之间的交叉相关性，导致对称轴和/或对称平面的位置得到确立。对称轴和/或对称平面的交点产生了关于对象的坐标系的原点。根据对称轴/对称平面与对象表面的各个交点例如在对象的表面自动定位参考点，这些参考点确定获得的边界框的位置和定向。在根据本专利技术的设备的又一实施例中，该设备还包括用户接口，其布置成允许用户调整成像几何的实际参数。已经发现允许用户修改自动产生的成像几何参数的设置是有利地。对于医疗应用，这特别有利，因为在默认参数确立的情况和可能需要新采集图像数据的情况之间可能发生对象的一些内部变化。在使用默认参数对不同对象、尤其对患者的成像几何进行自动规划的情况下，可能需要修改扫描平面，例如不截取临界区域(critical area)。在用户已经调整了成像几何的参数的情况下，优选地是存储已调整的参数并随后使其可用于数据采集模块。在根据本专利技术的诊断设备的又一实施例中，其中存储了多个已调整的实际参数，控制单元还布置成根据所述多个经调整的实际参数改写扫描几何的实际参数。根据该技术措施，控制单元布置成用为新扫描的规划而调整的参数推翻自动确定的成像几何的实际参数。该技术措施确保对自动规划程序的质量控制，因而如果需要，允许根据本专利技术的设备能括宽用户的专家经验以修改自动定义的规定。在根据本专利技术的诊断设备的又一实施例中，识别模块还布置成产生对象部分的形状参数，控制单元进一步布置成根据该形状参数修改成像几何的实际参数。已经发现使应对频繁使用的对象部分的不同形状-尤其是不同人体中相似器官的不同形状的过程自动化是特别有利地。为此目的，优选地，识别单元布置成计算表示尺寸(左-右，头-尾，前-后)和/或形状(圆形，正方形，矩形)的参数。这些形状参数可以用于区分不同尺寸和形状相似的器官，例如心脏、脑、肺等。根据该技术措施，自动产生的实际参数不仅考虑了空间中部分的位置和定向，还使用了关于其形状的合适信息，进一步提高了成像几何的规划自动化的准确性。在根据本专利技术的诊断设备的又一实施例中，对于新形状，控制单元进一步布置成根据各个形状与形状的一致度把加权因子指派给代表不同形状的存储的不同实际参数，并且通过使用成像几何的加权的多个存储的实际参数而计算用于新形状的实际参数。该设备的存储单元可以包含多个为例如类型相同但形状不同的器官所指派的成像几何的实际参数。在这种情况下，控制单元布置成对这些实际参数加权，由此相应于最相似形状的参数被加权成高于那些与考虑中器官的形状显著不同的形状的参数。根据该技术措施，该设备布置成使用多个预存储实际参数的专家经验，还提高了成像几何的自动规划的可靠性。本专利技术的又一目的是提供一种用于自动规划成像几何的参数的方法。根据本专利技术的方法包括下列步骤-相对于数据采集模块的坐标系选择成像几何的默认参数；-相对于所述坐标系确定对象的部分的空间位置和定向；-根据成像几何的默认参数和对象的部分的空间位置和定向，计算成像几何的实际参数。根据本专利技术的方法，允许例如扫描平面的自动规定，因而减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备（１），布置成用以确定成像几何的实际参数，该成像几何的实际参数要由数据采集模块使用来采集对象部分的图像数据，所述设备包括：　　　　－控制单元（４），布置成用以相对于数据采集模块的坐标系选择成像几何（３）的默认参数（３）；　　　　－识别模块（７），布置成用以相对于所述坐标系确定对象部分的空间位置和定向（７ａ），　　　　－控制单元（４），进一步布置成用以根据成像几何的默认参数和对象部分的空间位置和定向自动计算成像几何的实际参数（４ａ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R斯普林戈伦，K米茨，F威瑟，D比斯特罗夫，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]