对解剖结构的体积图像进行可视化的制作方法

本发明涉及用于对解剖结构的体积图像进行可视化的系统和方法。本发明还涉及包括所述系统的工作站和成像装置。本发明还涉及包括指令的计算机程序产品，所述指令用于令处理器系统执行所述方法。

背景技术：

体积图像可以以各种方式被呈现给用户。例如，如果体积图像是通过2D图像切片的堆叠的图像数据来表示的，则可以选择2D图像切片中的一个以用于显示，或者可以使用多平面重新格式化技术来生成倾斜切片。另一范例是，如果体积图像是由三维(3D)图像数据来表示的，则可以使用体绘制技术来生成3D图像数据的二维(2D)投影。

一般而言，体积图像的这样的表示被称为体积图像的视图，并且视图的所述生成称为视图生成。从图像处理领域已知几种这样的技术。这里，视图相对于体积图像的几何布置可以通过与体积图像相交的查看平面来定义。这样查看平面可以表示例如针对多平面重新格式化的几何配置，图像切片选择，投影平面等。

体积图像可以示出解剖结构，例如，器官，器官的部分等。临床医生能期望获得体积图像中的解剖结构的表面的视图，例如，以使得临床医生手动地定义或校正视图中的解剖结构的轮廓线的勾画。

技术实现要素：

获得解剖结构的表面的视图的一个问题是，这样的视图经常以不清晰的方式示出所述表面。

提供如下的系统或方法将是有利的，所述系统或方法获得解剖结构的表面的视图，所述视图以更加清晰的方式示出所述表面。

为了更好地解决这一关心问题，本发明的第一方面提供了一种用于对解剖结构的体积图像进行可视化的系统，所述系统包括：

-图像接口，其用于访问所述体积图像的图像数据；

-显示处理器，其被配置为：

i)生成所述体积图像的第一视图，所述第一视图由与所述体积图像相交的第一查看平面几何地定义，所述第一视图示出所述解剖结构的表面的横截面，

ii)基于屏幕上指针的位置来确定所述表面上的至少一个定位；

iii)通过分析所述体积图像的所述图像数据来确定所述体积图像内的所述表面的局部取向，所述局部取向是针对在所述第一视图中示出的所述表面上的所述至少一个定位而被确定的，并且

iv)基于针对所述表面上的所述至少一个定位确定的所述局部取向，生成所述体积图像的第二视图，所述第二视图由与所述体积图像中的所述解剖结构的所述表面在所述表面上的所述至少一个定位处基本上垂直地相交的第二查看平面几何地定义；以及

-显示输出部，其用于生成并输出显示数据，所述显示数据表示所述显示处理器的输出。

在本发明的另外的方面中，提供了一种包括所述系统的工作站和成像装置。

在本发明的另外的方面中，提供了一种用于对解剖结构的体积图像进行可视化的方法，所述方法包括：

-访问所述体积图像的图像数据；

-生成所述体积图像的第一视图，所述第一视图由与所述体积图像相交的第一查看平面几何地定义，所述第一视图示出所述解剖结构的表面的横截面；

-通过分析所述体积图像的所述图像数据，基于屏幕上指针的位置和所述体积图像内的所述表面的局部取向来确定所述表面上的至少一个定位，所述局部取向是针对在所述第一视图中示出的所述表面上的所述至少一个定位而被确定的；

-基于针对所述表面上的所述至少一个定位确定的所述局部取向，生成所述体积图像的第二视图，所述第二视图由与所述体积图像中的所述解剖结构的所述表面在所述表面上的所述至少一个定位处基本上垂直地相交的第二查看平面几何地定义；并且

-生成并输出显示数据，所述显示数据表示显示处理器的输出。

在本发明的另外的方面中，提供了一种包括指令的计算机程序产品，所述指令用于令处理器系统执行上述方法。

前述措施涉及访问体积图像的图像数据。例如，3D图像数据可以被访问，例如，被格式化为3D体素阵列，或者2D图像切片的堆叠的图像数据，例如，每个被格式化为2D体素或像素的阵列。生成体积图像的第一视图，所述第一视图示出所述解剖结构的表面的横截面。这样的第一视图可以被生成为系统的部分，所述系统按顺序生成图像数据的不同视图，以使得用户能够浏览体积图像。然而，这并不是限制，这是因为也可以在不同的背景下生成第一视图。第一视图由第一查看平面几何地定义，所述第一查看平面定义第一视图与体积图像之间的几何关系。例如，查看平面可以表示投影平面，针对多平面重新格式化的几何配置或者指示图像切片的选择。这样，第一视图已经使用视图生成技术(例如，多平面重新格式化)而被生成。然而，这并不是限制，这是因为第一视图也可以对应于3D图像数据的子选择，例如，轴向切片、冠状切片或矢状切片。应当指出，根据体积图像显示的领域，在本段中描述的功能本身是已知的。

此外，体积图像内的解剖结构的表面的局部取向被确定，即，通过分析体积图像的图像数据。这里，措词“体积图像内的取向(...)”是指三维取向，例如，如由矢量所描述的，并且形容词“局部”是指这样的取向，其表示表面至少在一个定位处的取向。这个定位是体积图像中也在第一视图中示出的定位。

此外，由所述系统生成体积图像的第二视图。类似第一视图，第二视图由与体积图像相交的查看平面(即，第二查看平面)来几何地定义。然而，额外地，第二查看平面以这样的方式与体积图像相交：解剖结构的表面在所述表面上的至少一个定位处基本上垂直地相交。这里，术语“基本上垂直地”是指垂直相交，或者在表示垂直相交的90度的有限范围内的相交，例如，在+/-20度内，在+/-10度内，和/或在+/-5度内。为了确定第二视图的适当的几何配置，使用表面在表面上的至少一个定位处的先前确定的局部取向。类似第一视图，可以以各种方式生成第二视图，例如，如果第二视图表示通过体积图像的倾斜切片，则通过多平面重新格式化来生成第二视图，通过获得3D图像数据的相比于第一视图的子选择不同的子选择来生成第二视图等。

此外，生成显示数据，所述显示数据表示显示处理器的输出。例如，显示数据可首先示出第一视图并且然后示出第二视图，或者可以同时示出两个视图，例如，并排或者显示为叠加。

本发明人已经认识到，在体积图像显示中，可能频繁发生的是，视图示出了与解剖结构的表面以浅的方式(例如以不是基本上垂直的方式)相交的横截面。这样的视图以模糊的方式示出解剖结构的表面。例如，如果表面表示解剖结构的轮廓线，则第一视图可以显示具有模糊的轮廓线的解剖表面。一个特定的范例是，在乳房的底部通过体积乳房图像的轴向横截面通常示出为以浅的方式相交的皮肤表面，这造成模糊的轮廓线。不利地，用户可能难以在这样的视图中勾画皮肤表面。

前述措施具有这样的效果：从示出解剖结构的表面的横截面的第一视图开始，用户被呈现以示出解剖结构的表面的垂直横截面的第二视图。垂直横截面相比于浅横截面产生对表面更锐利的描绘。因此，相比于在第一视图中通常的情况，在第二视图中表面以更锐利的方式被示出。有利地，用户能够以更精确的方式手动定义或校正解剖结构的轮廓线的勾画。此外，存在这样的第二视图的各种其他有利用途，例如，方便临床医生解读图像，更加可靠的进一步的自动分析等。

任选地，所述系统还包括用户交互子系统，所述用户交互子系统用于使得用户能够将屏幕上指针放置在所述第一视图上，并且所述显示处理器被配置用于基于所述屏幕上指针的位置来确定所述表面上的所述至少一个定位。通过提供用户交互子系统，用户能够与系统进行交互。例如，用户交互子系统可以包括连接到诸如鼠标、键盘、触摸屏等的输入设备的输入设备接口。因此，用户可以通过操作输入设备来提供用户输入。尤其地，用户可以在第一视图上放置屏幕上指针，例如，光标。显示输出部可以是用户交互子系统的部分，从而使得系统能够提供关于由用户提供的用户输入的视觉反馈。这样的功能可以用于各种目的，例如，浏览体积图像，图像注释或图像勾画。后者的范例是手动定义或校正解剖结构的轮廓线的勾画，例如通过利用屏幕上指针来追踪解剖结构的轮廓线。显示处理器可以基于屏幕上指针的位置来确定表面上的至少一个定位，例如，通过直接使用位置，通过选择最接近屏幕上指针的位置的轮廓等。因此，第二视图示出了在屏幕上指针的位置处或附近基本上垂直地相交的解剖结构的表面。有利地，用户可以选择解剖结构的表面基本上垂直地相交之处的定位(例如，通过点击鼠标按钮或者利用屏幕上指针悬停在定位上)，从而使系统生成并显示第二视图。

任选地，所述用户交互子系统被配置用于使得所述用户能够在所述第二视图上勾画所述解剖结构的所述表面。至少部分地出于使得用户能够在第二视图中勾画解剖结构的表面的目的，第二视图被如此生成并显示。这样的勾画可以采取用户利用屏幕上指针来追踪解剖结构的轮廓线的形式。由于第二视图相比于在第一视图中通常的情况通常以更锐利的方式示出表面，因此第二视图更适合用于这样的勾画。这样，用户能够以更精确的方式勾画解剖结构的轮廓线。

任选地，所述显示处理器被配置用于：

-确定所述体积图像中包括所述表面上的所述至少一个定位的感兴趣体积；并且

-基于所述感兴趣体积来生成所述第二视图。

通过确定感兴趣体积，第二视图是根据图像数据的包括表面上的至少一个定位的特定子集来生成的。通过基于感兴趣体积来生成第二视图，避免了在生成第二视图时需要处理体积图像的所有的图像数据。例如，感兴趣体积可以表示投影体积，根据投影体积，借助于体积投影来生成第二视图。另一范例是，感兴趣体积定义了要被应用多平面重新格式化的图像数据。第二查看平面可以用于根据感兴趣体积生成第二视图，例如通过用作投影平面或用作针对多平面重新格式化的几何目标。有利地，在第二视图被生成为第一视图的较小插入物或者被生成为叠加在第一视图上的情况下，例如，仅示出表面上的至少一个定位的邻域，感兴趣体积可以被选择为对应于较小的第二视图。

任选地，所述感兴趣体积具有立方体形状或球状形状。立方形形状或球形形状非常适合作为感兴趣体积的形状。然而，备选地，感兴趣体积可以具有更一般的形状。应当指出，形状可以是预定义的，应用特异性的，或者可以是用户定义的。例如，在细长的解剖结构(例如，骨)的情况下，可以使用细长的盒作为感兴趣体积，使得骨的表面的更大部分以更加清晰的方式被示出。

任选地，所述显示处理器被配置用于在将所述第二视图生成为在所述第一视图的部分之上的叠加。因此，第二视图并不完全替代第一视图。这可以避免用户被视图的突然变化所困惑，和/或对第一视图的替换干扰用户浏览体积图像。有利地，叠加可以是局部叠加，例如，仅示出表面上的至少一个定位的邻域，从而保持第一视图为围绕物。

任选地，所述第一视图的被叠加的所述部分对应于所述感兴趣体积。这样，第二视图被叠加在对应于其的在第一视图的部分之上，例如，通过示出解剖结构的相似部分。这是特别有利的可视化的，在于其能够由用户直观地理解。

任选地，所述显示处理器被配置用于在所述感兴趣体积的边界处将所述第二视图与所述第一视图融合，以便建立所述第二视图的所述叠加与所述第一视图之间的逐渐过渡。因此，可以避免在感兴趣体积的边界处的不连续的过渡。

任选地，所述显示处理器被配置用于将所述体积图像内的所述表面的所述局部取向建立为从所述解剖结构的所述表面上的所述至少一个定位指向图像强度的最陡变化的方向的取向矢量。表面上的至少一个定位的表面的局部取向因此由矢量(例如，三维矢量)来表示。图像强度的最陡变化通常指示表面的取向。用于确定这样的最陡变化的各种图像处理技术是已知的。例如，图像过滤器可以被应用到图像数据，例如Hessian滤波器。

任选地，所述显示处理器被配置用于通过旋转所述第一查看平面以便包含具有关于最小绝对旋转角度的旋转变换的取向矢量来确定所述第二查看平面。第一查看平面可以关于各种不同的轴旋转，以便包含取向矢量，从而产生针对每个不同的旋转变换轴的不同视图。通过利用具有最小的绝对旋转角度的旋转变换来旋转第一查看平面，第二视图相对于第一视图的成角被最小化。有利地，用户解读第二视图更加容易。

根据以上内容，可以提供用于对解剖结构的体积图像进行可视化的系统和方法。使用示出解剖结构的表面的非垂直横截面的体积图像的第一视图，体积图像内的表面的局部取向可以被确定，即，通过分析体积图像的图像数据。在己经确定了表面的局部取向之后，可以生成体积图像的第二视图，第二视图由与体积图像中的解剖结构的表面垂直地相交的查看平面几何地定义。因此，相比于在第一视图中通常的情况，在第二视图中，表面可以以更锐利的方式被示出。有利地，用户可以以更精确的方式手动定义或校正解剖结构的轮廓线的勾画。此外，可以存在这样的第二视图的各种其他有利用途，例如，方便临床医生解读图像，更加可靠的进一步的自动分析等。

本领域技术人员将意识到，可以以任何被认为有用的方式来组合上述实施例、实施方式、和/或本发明的各方面中的两个或更多个。

本领域技术人员在本说明书的基础上能够执行对工作站、成像装置、方法和/或计算机程序产品的各种修改和变型，这些修改和变型对应于对所描述的系统的修改和变型。

本领域的技术人员将意识到，本方法可以被应用到多维图像数据，例如，三维(3-D)图像或四维(4-D)图像。多维图像数据的维度可以涉及时间。例如，四维图像可以包括三维图像的时域序列。图像可通过各种采集模态来采集，所述各种采集模态例如为，但不限于，标准X射线成像，计计算机断层摄影(CT)，磁共振成像(MRI)，超声(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(NM)。

在独立权利要求中定义了本发明。在从属权利要求中定义了有利的但是任选的实施例。

附图说明

根据下文描述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将变得明显并且得到阐明。在附图中：

图1示出了用于通过生成体积图像的视图来对解剖结构的体积图像进行可视化的系统；

图2A示出了体积乳房图像的视图，所述视图表示在乳房底部通过乳房的轴向横截面；

图2B示出了体积乳房图像的另外的视图，所述另外的视图表示在中心切片处通过乳房的轴向横截面；

图3A示出了第一视图的第一查看平面，所述第一查看平面与体积图像相交同时以浅的角度与解剖结构的表面相交；

图3B示出了第二视图的第二查看平面，所述第二查看平面与体积图像相交，使得解剖结构的表面垂直地相交；

图4示出了第二视图，所述第二视图被显示为在屏幕上指针的位置处叠加在的第一视图上的局部叠加；

图5示出了用于通过生成体积图像的视图来对解剖结构的体积图像进行可视化的方法；并且

图6示出了包括用于令处理系统执行所述方法的指令的计算机程序产品。

应当指出，在不同的附图中具有相同的附图标记的项目具有相同的结构特征和相同的功能或者是相同的信号。在已经解释了这样的项目的功能和/或结构时，没有必要在详细说明中对其进行重复的解释。

附图标记列表

提供了下面的附图标记列表以便于对附图的解读，并且该附图标记列表不应被解释为对权利要求的限制。

020 外部存储设备

022 体积图像的图像数据

060 显示器

080 用户输入设备

082 通过用户输入设备提供的数据

100 用于对体积图像进行可视化的系统

120 图像接口

140 显示处理器

142 显示处理器的输出

160 显示输出

162 显示数据

180 用户交互子系统

182 定位信息

200 以浅的角度与乳房的皮肤表面相交的视图

220 以陡的角度与乳房的皮肤表面相交的视图

250、252 表示乳房的皮肤表面的轮廓

300 表示第一视图的第一查看平面

310 第一查看平面的二维图示

312 第二查看平面的二维图示

320 表示第二视图的第二查看平面

350、352 解剖结构的表面

360、362 表面的局部取向

370 表面上的定位

400 第一视图

420 第二视图

440 屏幕上指针

500 用于对体积图像进行可视化的方法

510 访问体积图像

520 生成第一视图

530 确定在第一视图中示出的表面的局部取向

540 生成与表面垂直地相交的第二视图

550 生成输出显示数据

600 计算机程序产品

610 指令

具体实施方式

图1示出了用于对解剖结构的体积图像进行可视化的系统100。系统100包括用于访问体积图像的图像数据022的图像接口120。图1示出了从外部存储设备020访问图像数据022的系统。备选地，图像数据022可以在系统100内从内部进行访问，即，从内部存储设备进行访问。系统100还包括显示处理器140。显示处理器140被示为经由图像接口120从外部存储设备020访问图像数据022。系统100还包括显示输出部160，所述显示输出部160用于生成并输出显示数据162，所述显示数据162表示显示处理器140的输出。显示输出部160被示为将显示数据162提供到显示器060。

外部存储设备020可以是图片存档及通信系统(PACS)。系统100和PACS 020两者都可以是医院信息系统(HIS)的部分。备选地，外部存储设备可以采取另一种形式。

系统100的操作可以被简要地解释如下。图像接口120访问体积图像的图像数据022。基于所访问的图像数据022，显示处理器140生成的体积图像的第一视图，其中，第一视图由与体积图像相交的第一查看平面几何地定义，并且其中，第一视图示出解剖结构的表面的横截面。显示处理器140通过分析体积图像的图像数据来确定体积图像内的表面的局部取向，所述局部取向是针对在第一视图中示出的表面上的至少一个定位而被确定的。基于表面上的局部取向，显示处理器140生成体积图像的第二视图，第二视图由与体积图像中的解剖结构的表面在所述表面上的至少一个定位处基本上垂直地相交的第二查看平面几何地定义。显示输出部160生成并输出显示数据162，所述显示数据162表示显示处理器的输出142。

应当指出，代替显示输出部160，输出部可以是不同类型的输出部，在于不同类型的输出部可以在别处输出表示显示处理器的输出142的数据，例如，输出给分析子系统以用于进一步自动分析。

图1还示出了系统100的任选方面，在于系统100被示为包括用户交互子系统180。用户交互子系统180被示为连接到用户输入设备080，例如，鼠标，键盘，触摸屏等，从而使得用户能够通过操作用户输入设备080来与系统100进行交互。例如，用户交互子系统180可以使得用户能够基于从用户输入设备080接收的数据082来定位屏幕上指针。这样，定位信息182可以被提供给显示处理器140。尽管在图1中未示出，但是用户交互子系统180可以包括显示输出部160以及连接到用户输入设备080的单独的用户输入接口。

应当指出，系统100的操作(包括其各种任选方面)将参考图2A-图4进行更加详细的解释。

系统100可以被实施为单个装置或设备(例如，工作站或成像装置)或者被实施在其中。所述设备或装置可以包括运行适当软件的一个或多个微处理器。所述软件可以己经被下载和/或被存储在对应的存储器中，例如，诸如RAM的易失性存储器或诸如闪存的非易失性存储器。备选地，所述系统的功能单元可以被实施在可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列(FPGA))的形式的设备或装置中。一般而言，所述系统的每个功能单元可以以电路的形式来实施。应当指出，系统100也可以以分布式方式来实施，例如，涉及不同的设备或装置。例如，分布可以是根据客户端-服务器模型。

图2A示出了体积乳房图像的视图200。视图200对应于在乳房底部通过乳房的轴向横截面。这样，视图200可以包括来自2D图像切片的堆叠的轴向切片。图2A用于图示示出解剖结构的表面的横截面的视图的问题，在于这样的表面250可以以浅的方式相交，即，以浅的角度，这通常导致得到以不清晰的方式示出解剖结构的表面250的视图200。这里，术语“浅的”是指几何地定义视图200的查看平面与解剖结构的表面250之间的角度基本上是小于90度的，例如基本上是小于60度或更小的。结果，乳房的皮肤表面250以模糊的轮廓线被呈现在图2A的视图200中。这样的模糊的轮廓线可能难以准确地勾画，准确地解读等

图2B示出了体积乳房图像的另外的视图210。另外的视图210表示在中心切片处通过乳房的轴向横截面。相比于图2A所示的轴向横截面，图2B的轴向横截面与乳房更陡地、基本上垂直的角度相交。作为结果，乳房的表面252以比图2A中的更锐利的轮廓线被呈现在图2B的视图210中。

本发明人已经认识到，从示出了解剖结构的表面的相对浅的横截面的第一视图开始，可以自动地且有目的地生成第二视图，所述第二视图与解剖结构的表面以更陡的方式(例如，垂直地或基本上垂直地)相交。

图3A示意性示出了这样的第一视图的第一查看平面300。为了易于解读，图3A提供了2D图示310而非3D图示。这样，第一查看平面300由与解剖结构的表面350相交的线来表示。第一查看平面300可以是表示当前显示的图像的图像平面。第一查看平面300被示为在表面上的定位370处与解剖结构的表面350相交。因此，定位370被包括在第一视图中作为表示解剖结构的表面350的轮廓的部分。第一查看平面300与解剖结构的表面350非垂直地相交，如由表示在没有被包含在第一查看平面300内的定位370处的表面350的取向的取向矢量360所指代的。

图3B提供了第二查看平面320的2D图示312。第二查看平面与解剖结构的表面352垂直地相交。第二查看平面320可以通过在体积图像内旋转第一查看平面来获得。然而，为了易于与图3A进行比较，图3B并未示出被旋转的第二查看平面，而是示出了周围图像，并且作为结果，示出了在周围图像中示出的解剖结构。结果，第二查看平面320现在与解剖结构的表面352垂直地相交，如由被包含在第二查看平面320内的取向矢量362所指代的。以上可以表示要求保护的显示处理器的结果，在于显示处理器可以确定第二查看平面320并且随后生成第二视图。

应当指出，一般而言，显示处理器可以将体积图像内的表面的局部取向建立为从解剖结构的表面上的至少一个定位指向图像强度的最陡变化的方向的取向矢量。显示处理器可以通过向图像数据应用图像滤波器来确定图像强度的最陡变化的方向。例如，显示处理器可以向图像数据应用Hessian滤波器。Hessian滤波器在图像处理和图像分析领域内是公知的。备选地，任何其他合适的检测技术可以被用于确定在图像数据内的图像强度的最陡变化的方向。在已经确定了取向矢量之后，显示处理器可以通过旋转第一查看平面以便包含取向矢量来确定第二查看平面。为了最小化和/或避免第二视图相对于第一视图的所谓的内容的平面内旋转，显示处理器可以使用关于最小的绝对旋转角度的旋转变换。即，从将第一查看平面变换到第二查看平面的所有可能的旋转变换中，例如，沿着各种不同的轴，可以选择特定的旋转变换，即，关于最小的绝对旋转角度的旋转变换。

图4示出了第二视图402，所述第二视图402被显示为在屏幕上指针440的位置处叠加在第一视图400上的局部叠加；该图涉及以下内容。可以使得用户能够放置屏幕上指针440，例如，通过操作连接到图1的系统100的用户交互子系统的用户输入设备。例如，屏幕上指针440可以被提供用于在由用户交互子系统建立的图形用户接口中使用。显示处理器可以被配置用于基于屏幕上指针440的位来确定表面上的至少一个定位。例如，定位可以由屏幕上指针440的当前位置来表示或者由解剖结构的表面上的最接近当前位置的定位来表示。显示处理器可以将第二视图420生成为第一视图400的部分之上的局部叠加，从而在屏幕上指针440的位置的邻域取代第一视图。例如，当用户在第一视图400上移动屏幕上指针440时，叠加可提供示出正被垂直地相交的解剖结构的表面的连续、实时的视图。第二视图420可以基于感兴趣体积来生成。感兴趣体积可表示邻域，在于它可以包括屏幕上指针的当前位置以及其在体积图像中的周围内容。感兴趣体积可以具有立方体形状或球状形状，但是同样设想其它形状。例如，形状可以针对解剖结构的形状进行调整。感兴趣体积可构成到多平面重新格式化技术的输入。这样，多平面重新格式化可以被应用到感兴趣体积，而不是整个体积图像。

尽管在图4中并未示出，但是显示处理器可以为在感兴趣体积的边界处将第二视图与第一视图融合，以便建立第二视图的叠加与第一视图之间的逐渐过渡。应当指出，第二视图也可以以各种其他方式被显示。例如，第二视图可以被提供在单独的窗口中，所述单独的窗口邻接示出第一视图的窗口，例如，在并排的配置中。第二视图也可以完全替代第一视图。第二视图也可以只在当在图形用户接口中选择勾画模式时被提供。在已经选择到勾画模式之后，用户交互子系统可以使得用户能够在第二视图中勾画解剖结构的表面。

图5示出了用于通过生成体积图像的视图来对解剖结构的体积图像进行可视化的方法500。方法500可以对应于图1的系统100的操作。然而，这并不是限制，在于方法500也可以与系统100分离地执行。

方法500包括，在标题为“访问体积图像”的操作中，访问510体积图像的图像数据。方法500还包括，在标题为“生成第一视图”的操作中，生成520体积图像的第一视图，第一视图由与体积图像相交的第一查看平面几何地定义，第一视图示出解剖结构的表面的横截面。方法500还包括，在标题为“确定在第一视图中示出的表面的局部取向”的操作中，通过分析体积图像的图像数据来确定530体积图像内的表面的局部取向，局部取向是针对在第一视图中示出的表面上的至少一个定位而被确定的。方法500还包括，在标题为“生成与表面垂直地相交的第二视图”的操作中，基于表面的局部取向，生成540体积图像的第二视图，第二视图由与体积图像中的解剖结构的表面在所述表面上的至少一个定位处垂直地相交的第二查看平面几何地定义。方法500还包括，在标题为“生成并输出显示数据”的操作中，生成并输出550表示显示处理器的输出的显示数据。

将意识到，以上操作可以以任何合适的顺序来执行，例如，相继地，同时地，或它们的组合，但须在适用时，经受例如由输入/输出关系所必需的特定顺序。例如，第二视图可以在将图形用户接口切换到特定的模式(例如，勾画模式)时有条件地生成。第二视图也可以针对在第一视图中示出的表面上的(例如，如由屏幕上指针的位置所指示的)不同定位而被重复地生成。这里，第一视图可以表示导航视图，例如，用于使得用户能够浏览体积图像。

方法500可以在计算机上被实施为计算机实施的方法，被实施为专用硬件，或者被实施为两者的组合。如在图6中还图示的，针对计算机的指令(例如，可执行代码)可以被存储在计算机可读介质600上，例如以机器可读物理标记的系列610的形式和/或作为具有不同的例如电学、磁性、或光学性质或值的元件系列。可执行代码可以以瞬态或非瞬态的方式被存储。计算机可读介质的范例包括存储器设备、光学存储设备600、集成电路、服务器、在线软件等。图6示出了光盘。

将意识到，要求保护的本发明可以在以下使用情况中被有利地使用。在涉及体积医学图像数据(例如，MR、CT或3D超声图像)的许多临床应用中，用户可能必须手动地定义或校正3D子体积(例如，肿瘤或器官)的预定义的轮廓线。放射科医生通常借助于通过数据查阅2D横截面来检查体积图像，无论是沿着底层的体素网格(例如，轴向，冠状和矢状)的取向还是倾斜切片。能够通过在邻近的2D切片中画出封闭的轮廓并且随后将封闭的轮廓的堆叠组合到3D表面网孔中来执行对3D目标的轮廓线勾画。要求保护的本发明可被有利地用于检测在体积图像中在鼠标指针的当前定位处的表面的局部取向。在重新格式化步骤中，鼠标指针周围的局部感兴趣体积可以被重新定向，使得检测到的表面垂直地切过图像切片。以此方式要跟踪的轮廓可以被明显地锐化。为此目的，在鼠标指针在图像上的任何给定位置处，过滤器(例如，Hessian滤波器)或3D梯度可被应用以分析被成像的结构的局部取向。局部取向可以通过指向图像强度的最陡变化的方向的矢量O来表示。平面P可以被定义为1)垂直于图像平面(例如，定义当前显示的视图的查看平面)和2)包含取向矢量。这里，平面P可以被用于选择具有最小可能旋转角度的旋转，其将取向矢量带入查看平面。旋转轴可以法向于平面P。关于其他轴的所有其它旋转可以与更大的角度相关联。围绕鼠标指针位置的一组体素可以被定义为针对给定应用的感兴趣体积(VOI)。VOI可以是立方体形状或球形的，或者采取更为一般的形状。大小可以是预定义的，应用特异性的，或者用户定义的。旋转可以被应用到VOI，将体素重新定位到新的位置。旋转可以被定义为使得旋转的轴被包含在查看平面中并且垂直于平面P。旋转的角度可以被定义为将取向矢量O映射到图像平面中的最小角度(绝对值)。以此方式，图像外观可以被改进，具有图像体积的最小可能成角。以此方式，在VOI中的局部图像结构可以以这样的方式来呈现：表面的横截面以更加清晰的方式被呈现并且能够被用户容易地跟踪。旋转变换R也可以仅在鼠标指针位置本身处进行应用并且通过应用加权变换wR来朝向VOI的边界淡出，其中，w从VOI的中心处的1降到VOI边界处的0。这可以避免在VOI边界处的不连续的过渡。

应当指出，尽管以上范例涉及为乳房的解剖结构，但是要求保护的本发明也可以有利地用于获得其他解剖结构的视图，以便以更加清晰的方式示出它们的表面。

将意识到，本发明也适用于适于将本发明付诸实践的计算机程序，尤其是载波上或载波中的计算机程序。程序可以为源代码、目标代码、代码中间源以及为部分编译形式的目标代码的形式，或者为适合于在根据本发明的方法的实施方式中使用的任何其他形式。也应当认识到，这样的程序可以具有许多不同的架构设计。例如，实施根据本发明的方法或系统的功能的程序代码可以被细分成一个或多个子例程。将功能分布在这些子例程之中的许多不同方式对本领域技术人员来说将是明显的。子例程可以被一起存储在一个可执行文件中，以形成自含程序。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/或解读器指令(例如，Java解读器指令)。备选地，子例程中的一个或多个或全部可以被存储在至少一个外部库文件中，并且例如在运行时间时被静态地或动态地与主程序链接。主程序包含对子例程中的至少一个的至少一次调用。子例程也可以包括彼此的功能调用。涉及计算机程序产品的实施例包括对应于在本文中阐述的方法中的至少一个的每个处理步骤的计算机可执行指令。这些指令可以被细分成子例程和/或被存储在可以被静态地或动态地链接的一个或多个文件中。涉及计算机程序产品的另一实施例包括对应于在本文中阐述的系统和/或产品中的至少一个的每个单元的计算机可执行指令。这些指令可以被细分成子例程和/或被存储在可以被静态地或动态地链接的一个或多个文件中。

计算机程序的载体可以为能够承载程序的任何实体或设备。例如，载体可以包括存储介质，例如，ROM(例如，CD ROM或半导体ROM)，或者磁性记录介质(例如，硬盘)。此外，载体可以为可传输载体，例如，电信号或光信号，它们可以经由电缆或光缆或通过无线电或其他手段来传送。当程序被实施在这样的信号中时，载体可以包括这样的线缆或其他设备或器件。备选地，载体可以为程序被嵌入其中的集成电路，所述集成电路适于执行相关的方法，或者适于在对相关的方法的执行中使用。

应当指出，以上提及的实施例图示而非限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多备选实施例，而不偏离权利要求的范围。在权利要求中，置于括号内的任何附图标记均不应被解读为对权利要求的限制。动词“包括”及其词性变化的使用不排除权利要求中记载的那些以外的其他元件或步骤的存在。元件前的词语“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件，以及借助于被适当编程的计算机来实施。在列举了若干单元的装置型权利要求中，这些单元中的若干可以由同一项硬件来实施。某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中的事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。