医疗成像方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种医疗成像方法及装置，所述医疗成像方法包括：扫描以获取第一校准定位像；确定病床的位置为第一位置以及扫描序列的位置为第二位置；将所述患者的个人信息、第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像存储于数据单元中并将该些信息相关联；输入患者信息并进行索引，找到与待扫描器官相对应的信息；对待扫描器官进行扫描以获得第二校准定位像；计算第一校准定位像和第二校准定位像的位置差，调整病床使其位置为第一位置与位置差之和或者调整扫描序列的位置使其位置为第二位置与位置差之和；将三维器官定位像用于本次扫描定位，减少了扫描的工作量，同时也降低了扫描时间。
【专利说明】医疗成像方法和装置
【【技术领域】】
[0001]本发明是有关一种医疗成像方法和装置，尤其涉及一种可将已保存扫描部位的三维数据重复使用的医疗成像方法和装置。
【技术背景】
[0002]现有的医疗成像装置一般包括磁共振成像装置、计算机断层成像装置以及正电子发射计算机断层扫描装置。在该些医疗成像装置进行成像时，一般是通过定位像首先确定患者的待扫描器官在医疗成像系统中的位置，接着再移动患者使待扫描器官移到所需要的位置。定位像通常显示横断面，矢状面和冠状面三个层面，其显示方式抽象且不直观，给医疗成像系统的操作人员增加了难度。
[0003]中国专利申请公开第CN102908142A号揭示了一种医疗成像方法，其通过将二维定位图像在界面上显示，并将该二维定位图像加载到三维视图中，使操作人员能较直观的看到待扫描器官在医疗成像系统中的位置。然而，该医疗成像系统在对同一个患者的相同部位进行多次片层定位时，都需要进行重复的定位扫描，这些定位操作具有相当大的冗余性，增加了操作时间和操作量。
[0004]因此，确有必要提供一种改进的医疗成像方法和装置，以克服上述医疗成像方法和装置存在的缺陷。
【
【发明内容】
】
[0005]本发明的目的是提供一种可以减少扫描时间、降低工作量的医疗成像方法和装置。
[0006]本发明的医疗成像方法是通过以下技术方案实现:一种医疗成像方法，包括:
[0007]扫描器官以获取冠状方向的第一校准定位像；
[0008]确定病床在患者孔径中的位置为第一位置以及扫描序列的位置为第二位置；
[0009]生成器官的三维器官定位像；
[0010]将所述患者的个人信息、第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像存储于存储模块的数据单元中；
[0011]将患者的个人信息与第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像相关联；
[0012]输入患者的个人信息并进行索引，找到与该患者的待扫描器官相对应的第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像；
[0013]用所述扫描序列对待扫描器官进行扫描以获得冠状方向的第二校准定位像；
[0014]计算第一校准定位像和第二校准定位像的位置差，调整病床使病床的位置为第一位置与位置差之和或者调整扫描序列的位置使扫描序列的位置为第二位置与位置差之和；
[0015]将三维器官定位像用于本次扫描定位。
[0016]在优选的实施方式中，所述第一校准定位像和第二校准定位像的位置差可以通过如下方式算的:
[0017]将第一校准定位像和第二校准定位像放置在同一显示窗口内，移动第二校准定位像，使与第一校准定位像中的器官位置重合，移动的距离即是所述位置差。
[0018]在优选的实施方式中，所述第一校准定位像和第二校准定位像的位置差可以通过如下方式算的:
[0019]将第一校准定位像和第二校准定位像放置在同一显示窗口内，计算第一校准定位像与第二校准定位像之间的位置差。
[0020]在优选的实施方式中，所述三维器官定位像是通过如下方式建立的:
[0021]将存于数据单元中的与所述待扫描器官对应的标准三维模型分成与所述第一校准定位像方向相同的若干个片层；
[0022]在所述片层中找到与第一校准定位像最接近的片层；
[0023]通过对该片层进行旋转、平移及伸缩转换成第一校准定位像，并得到一组拟合系数；
[0024]用该拟合系数对标准三维模型进行转化得到三维器官定位像。
[0025]在优选的实施方式中，所述三维器官定位像是通过如下方式建立的:
[0026]对待扫描器官进行扫描得到矢状面图像以及横截面图像；
[0027]将存于数据单元中的与所述待扫描器官对应的标准三维模型分别分成与所述第一校准定位像、矢状面图像以及横截面图像方向相同的若干个片层；
[0028]分别在在所述对应片层中找到与第一校准定位像、矢状面图像以及横截面图像最接近的片层；
[0029]通过对该些片层进行旋转、平移及伸缩转换成第一校准定位像、矢状面图像以及横截面图像，并得到三组拟合系数；
[0030]用该拟合系数对标准三维模型进行转化得到三维器官定位像。
[0031]在优选的实施方式中，所述最接近的片层是指与第一校准定位像、矢状面图像以及横截面图像之间方差最小的片层。
[0032]在优选的实施方式中，所述标准三维模型要经过边缘提取以及二值化处理。
[0033]在优选的实施方式中，将三维器官定位像用于本次扫描定位之前，对所述器官三维模型进行边缘提取以及二值化处理。
[0034]本发明的医疗成像装置是通过以下技术方案实现:一种医疗成像装置，包括:
[0035]第一获取模块，用于扫描器官以获取冠状方向的第一校准定位像；
[0036]确定位置模块，用于确定病床在患者孔径中的位置为第一位置以及扫描序列的位置为第二位置；
[0037]生成模块，用于生成器官的三维器官定位像；
[0038]存储模块，用于将所述患者的个人信息、第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像存储于存储模块的数据单元中；
[0039]关联模块，用于将患者的个人信息与第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像相关联；
[0040]索引模块，用于根据输入患者的个人信息并进行索引，找到与该患者的待扫描器官相对应的第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像；
[0041]第二获取模块，用于通过所述扫描序列对待扫描器官进行扫描以获得冠状方向的第二校准定位像；
[0042]调整位置模块，用于计算第一校准定位像和第二校准定位像的位置差，调整病床使病床的位置为第一位置与位置差之和或者调整扫描序列的位置使扫描序列的位置为第二位置与位置差之和；
[0043]应用模块，用于将三维器官定位像用于本次扫描定位。
[0044]在优选的实施方式中，还包括转换模块，用于对三维器官定位像进行边缘提取以及二值化处理。
[0045]与现有技术相比，本发明通过在扫描前保存的三维器官定位像以用于后续的扫描定位，如此可以减少扫描工作量，减少扫描时间。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0046]图1是本发明医疗成像方法的流程图。
[0047]图2是医疗成像装置的成像空间以及坐标系XYZ的示意图。
[0048]图3是三维器官定位像建立的示意图。
[0049]图4是数据单元示意图。
[0050]图5是患者躺在病床上的示意图。
[0051]图6是待扫描的头部与数据单元中的头部模型的位置关系示意图。
[0052]图7是医疗成像装置的示意图。
【【具体实施方式】】
[0053]请参阅图1所示，本发明为一种医疗成像方法，其包括如下步骤:
[0054]SlOl，扫描器官以获取冠状方向的第一校准定位像；
[0055]S102，确定病床在患者孔径中的位置为第一位置以及扫描序列的位置为第二位置；
[0056]S103，生成器官的三维器官定位像；
[0057]S104，将所述患者的个人信息、第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像存储于存储模块的数据单元中；
[0058]S105，将患者的个人信息与第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像相关联；
[0059]S106，输入患者的个人信息并进行索引，找到与该患者的待扫描器官相对应的第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像；
[0060]S107，用所述扫描序列对待扫描器官进行扫描以获得冠状方向的第二校准定位像；
[0061]S108，计算第一校准定位像和第二校准定位像的位置差，调整病床使病床的位置为第一位置与位置差之和或者调整扫描序列的位置使扫描序列的位置为第二位置与位置差之和；
[0062]S109，将三维器官定位像用于本次扫描定位。
[0063]为了更详细的说明上述医疗成像方法，请见下文描述。
[0064]步骤S101，扫描器官以获取冠状方向的第一校准定位像。
[0065]在本步骤中，对患者的器官进行扫描以获取冠状方向的第一校准定位像。图2所示的为医疗成像设备的成像空间201以及坐标系XYZ的示意图。其中，在X-Z平面是冠状方向，Y-Z平面是矢状方向，X-Y平面是横截面方向。对于本发明，所获取额冠状方向的第一校准定位像与设备的坐标系XYZ相关，而不与患者的身体坐标系相关。
[0066]S102，确定病床在患者孔径中的位置为第一位置以及扫描序列的位置为第二位置。
[0067]在本步骤中，确定病床在患者孔径中的位置以及扫描序列的位置均是现有技术中有的，在此就不再赘述。
[0068]S103，生成器官的三维器官定位像。
[0069]在本步骤中，三维器官定位像是描述患者的器官的一组数据，为了减少数据量，实际应用中三维器官定位像可以经过边缘提取以及二值化处理，通过此种方法得到的三维器官定位像所占的数据量较少，同时还可以看到器官的内部结构，在进行定位时，可以更精确的定位出所需要的位置。
[0070]为了得到患者的三维器官定位像，首先要扫描一些二维图像来修正计算机中已保存的标准三维模型，并将标准三维模型修正成描述该患者的三维器官定位像。
[0071]标准三维模型是一组描述不同年龄阶段的器官的一组数据，是一个公共使用的数据。标准三维模型是在患者进行扫描前建立好的。首先通过对人体器官进行医疗城西那个扫描获得多幅二维图像，然后将这些二维图像叠加在一起得到标准三维模型。在其它实施方式中，也可以将标准三维模型进行边缘提取以及二值化处理后得到的图像，通过此种方法得到的标准三维模型所占的数据量较少。
[0072]请参阅图3所示，生成器官的三维模型可以通过如下方式得到:
[0073]将存于数据单元中的与所述待扫描器官对应的标准三维模型302分成与所述第一校准定位像301方向相同的若干个片层；
[0074]在所述片层中找到与第一校准定位像301最接近的片层3021 ；
[0075]通过对该片层3021进行旋转、平移及伸缩转换成第一校准定位像301，并得到一组拟合系数；
[0076]用该拟合系数对标准三维模型302进行转化得到三维器官定位像。通过上述方法以单方向拟合得到三维器官定位像，该方法生成三维器官定位像速度较快，可以节省时间。
[0077]在其他实施方式中，也可以通过如下方式得到:
[0078]对待扫描器官进行扫描得到矢状面图像以及横截面图像；
[0079]将存于数据单元中的与所述待扫描器官对应的标准三维模型分别分成与所述第一校准定位像、矢状面图像以及横截面图像方向相同的若干个片层；
[0080]分别在在所述对应片层中找到与第一校准定位像、矢状面图像以及横截面图像最接近的片层；
[0081]通过对该些片层进行旋转、平移及伸缩转换成第一校准定位像、矢状面图像以及横截面图像，并得到三组拟合系数；
[0082]用该拟合系数对标准三维模型进行转化得到三维器官定位像。由于此方法是通过三个方向拟合得到三维器官定位像，通过该方法生成三维器官定位像速度更快，同时可以节省更多的时间。
[0083]在以上方法中，最接近的片层可以通过计算两个图像(片层与第一校准定位像、片层与矢状面图像、片层与横截面图像)之间方差最小求出的。
[0084]步骤S104，将所述患者的个人信息、第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像存储于存储模块的数据单元中。
[0085]请参阅图4所示，在本步骤中，存储模块的数据单元中存储患者的个人信息401、第一校准定位像402、扫描序列403、第一位置404、第二位置405以及三维器官定位像406。
[0086]其中，患者的个人信息401—般包括姓名、身份证号、性别以及扫描位置等信息。
[0087]S105，将患者的个人信息与第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像相关联。
[0088]在本步骤中，将患者的个人信息与第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像相关联。
[0089]S106，通过输入患者的个人信息并进行索引，找到与该患者的待扫描器官相对应的第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像。
[0090]在本步骤中，通过输入患者的个人信息并进行索引，找到与该患者的待扫描器官相对应的第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像。
[0091]S107，用所述扫描序列对待扫描器官进行扫描以获得冠状方向的第二校准定位像。
[0092]在本步骤中，用所述扫描序列对待扫描器官进行扫描以获得冠状方向的第二校准定位像。
[0093]S108，计算第一校准定位像和第二校准定位像的位置差，调整病床使病床的位置为第一位置与位置差之和或者调整扫描序列的位置使扫描序列的位置为第二位置与位置差之和。
[0094]在本步骤中，所述第一校准定位像和第二校准定位像的位置差可以通过如下方式算的:
[0095]将第一校准定位像和第二校准定位像放置在同一显示窗口内，移动第二校准定位像，使与第一校准定位像中的器官位置重合，移动的距离即是所述位置差。
[0096]在其他实施方式中，所述第一校准定位像和第二校准定位像的位置差可以通过如下方式算的:
[0097]将第一校准定位像和第二校准定位像放置在同一显示窗口内，计算第一校准定位像与第二校准定位像之间的位置差。计算器官与待扫描器官之间的位置差可以通过在数据单元中存储器官的解剖学标记处的第一位置，计算待扫描器官与所述解剖学标记对应的第二位置，所述第一位置与第二位置的差即为位置差。
[0098]图5为以上实施方式中的一个实施例，由于对同一个患者的同一个扫描部位在同一台设备上扫描时，患者501在病床502上只能发生前后方向503及左右方向504移动，而在高度方向上不会有变化。同时，在对患者501的同一个部位(未图不)进行扫描时，患者501在医疗成像设备中的摆位均需要是相同的。在后续扫描中，使用与已保存的扫描序列对患者进行扫描时，所扫描出的冠状方向的二维图像与数据单元中所保存的冠状方向的定位片层是最接近的。
[0099]图6所示的为对头部进行扫描的一个实施例，第一冠状图像601保存在数据单元内，第二校准图像602为通过数据单元中保存的扫描序列对患者进行扫描获得的图像。通过计算第一校准定位像601与第二校准定位像602之间的X方向的位置差603及Z方向的位置差604,将位置差603、604调整病床使病床的位置为第一位置与位置差之和或者调整扫描序列的位置使扫描序列位置为第二位置与位置差之和。
[0100]S109，将三维器官定位像用于本次扫描定位。
[0101]在本步骤中，将三维器官定位像用于本次扫描定位。
[0102]请参阅图7所示，本发明还提供一种医疗成像装置，包括:
[0103]第一获取模块701,用于扫描器官以获取冠状方向的第一校准定位像；
[0104]确定位置模块702，用于确定病床在患者孔径中的位置为第一位置以及扫描序列的位置为第二位置；
[0105]生成模块703，用于生成器官的三维器官定位像；
[0106]存储模块704，用于将所述患者的个人信息、第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像存储于存储模块的数据单元中；
[0107]关联模块705，用于将患者的个人信息与第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像相关联；
[0108]索引模块706，用于根据输入患者的个人信息并进行索引，找到与该患者的待扫描器官相对应的第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像；
[0109]第二获取模块707，用于通过所述扫描序列对待扫描器官进行扫描以获得冠状方向的第二校准定位像；
[0110]调整位置模块708，用于计算第一校准定位像和第二校准定位像的位置差，调整病床使病床的位置为第一位置与位置差之和或者调整扫描序列的位置使扫描序列的位置为第二位置与位置差之和；
[0111]应用模块709，用于将三维器官定位像用于本次扫描定位。
[0112]以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变化，均为本发明的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种医疗成像方法，包括: 扫描器官以获取冠状方向的第一校准定位像； 确定病床在患者孔径中的位置为第一位置以及扫描序列的位置为第二位置； 生成器官的三维器官定位像； 将所述患者的个人信息、第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像存储于存储模块的数据单元中； 将患者的个人信息与第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像相关联； 输入患者的个人信息并进行索引，找到与该患者的待扫描器官相对应的第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像； 用所述扫描序列对待扫描器官进行扫描以获得冠状方向的第二校准定位像； 计算第一校准定位像和第二校准定位像的位置差，调整病床使病床的位置为第一位置与位置差之和或者调整扫描序列的位置使扫描序列的位置为第二位置与位置差之和； 将三维器官定位像用于本次扫描定位。
2.如权利要求1所述的医疗成像方法，其特征在于:所述第一校准定位像和第二校准定位像的位置差可以通过如下方式算的: 将第一校准定位像和第二校准定位像放置在同一显示窗口内，移动第二校准定位像，使与第一校准定位像中的器官位置重合，移动的距离即是所述位置差。
3.如权利要求1所述的医疗成像方法，其特征在于:所述第一校准定位像和第二校准定位像的位置差可以通过如下方式算的: 将第一校准定位像和第二校准定位像放置在同一显示窗口内，计算第一校准定位像与第二校准定位像之间的位置差。
4.如权利要求1所述的医疗成像方法，其特征在于:所述三维器官定位像是通过如下方式建立的: 将存于数据单元中的与所述待扫描器官对应的标准三维模型分成与所述第一校准定位像方向相同的若干个片层； 在所述片层中找到与第一校准定位像最接近的片层； 通过对该片层进行旋转、平移及伸缩转换成第一校准定位像，并得到一组拟合系数； 用该拟合系数对标准三维模型进行转化得到三维器官定位像。
5.如权利要求1所述的医疗成像方法，其特征在于:所述三维器官定位像是通过如下方式建立的: 对待扫描器官进行扫描得到矢状面图像以及横截面图像； 将存于数据单元中的与所述待扫描器官对应的标准三维模型分别分成与所述第一校准定位像、矢状面图像以及横截面图像方向相同的若干个片层； 分别在在所述对应片层中找到与第一校准定位像、矢状面图像以及横截面图像最接近的片层； 通过对该些片层进行旋转、平移及伸缩转换成第一校准定位像、矢状面图像以及横截面图像，并得到三组拟合系数； 用该拟合系数对标准三维模型进行转化得到三维器官定位像。
6.如权利要求5所述的医疗成像方法，其特征在于:所述最接近的片层是指与第一校准定位像、矢状面图像以及横截面图像之间方差最小的片层。
7.如权利要求4或5所述的医疗成像方法，其特征在于:所述标准三维模型要经过边缘提取以及二值化处理。
8.如权利要求1所述的医疗成像方法，其特征在于:将三维器官定位像用于本次扫描定位之前，对所述器官三维模型进行边缘提取以及二值化处理。
9.一种医疗成像装置，包括: 第一获取模块，用于扫描器官以获取冠状方向的第一校准定位像； 确定位置模块，用于确定病床在患者孔径中的位置为第一位置以及扫描序列的位置为第二位置； 生成模块，用于生成器官的三维器官定位像； 存储模块，用于将所述患者的个人信息、第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像存储于存储模块的数据单元中； 关联模块，用于将患者的个人信息与第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像相关联； 索引模块，用于根据输入患者的个人信息并进行索引，找到与该患者的待扫描器官相对应的第一校准定位像、扫描序列、第一位置、第二位置以及三维器官定位像； 第二获取模块，用于通过所述扫描序列对待扫描器官进行扫描以获得冠状方向的第二校准定位像； 调整位置模块，用于计算第一校准定位像和第二校准定位像的位置差，调整病床使病床的位置为第一位置与位置差之和或者调整扫描序列的位置使扫描序列的位置为第二位置与位置差之和； 应用模块，用于将三维器官定位像用于本次扫描定位。
10.如权利要求9所述的医疗成像装置，其特征在于:还包括转换模块，用于对三维器官定位像进行边缘提取以及二值化处理。
【文档编号】A61B19/00GK104161533SQ201310185895
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年5月20日 优先权日:2013年5月20日
【发明者】祁斌川, 李储存 申请人:上海联影医疗科技有限公司