专利名称：用于弯曲多切片显示的方法和装置的制作方法
用于弯曲多切片显示的方法和装置本发明通常涉及医学超声系统，更具体地涉及一种用于弯曲多切
片显示的方法和装置。医学超声系统可以用于多种诊断应用，例如检测脊柱裂。健康的 脊柱是闭合的以保护脊髓。当婴儿在其母体中生长时，脊柱和脊髓正在形 成。然而有时候脊髓和脊柱的一部分异常生长，从而留下开口，在该开口 处脊髓不受保护。当发生该情况时，婴儿出生时带有脊柱裂，这意味着"裂 开或敞开的脊柱"。在本领域的当前状态下，脊柱裂的检测需要详细扫描婴儿的脊 柱。另外，脊柱裂的检测取决于用户技能。例如，可以采集婴儿脊柱的3D 体积；然而，执行3D体积的采集的技术员可能不是能够检测脊柱裂的有经 验技术员/医生。因此，需要一种用于克服本领域中的问题的改进方法和系统。
图1是用于实现根据本公开实施例的生成弯曲多切片显示的方 法的系统的框图；图2是示出了根据本公开实施例的弯曲多切片显示的基准视图 的简化示意图；图3是示出了根据本公开实施例的弯曲多切片显示的多切片视 图的简化示意图；图4和5是示出了各种用户可选择设置连同供根据本公开实施例 的弯曲多切片显示使用的基准视图的简化示意图；图6是根据本公开的实施例生成的弯曲多切片显示的示图；和图7、 8和9是根据本公开的另一实施例的图6的弯曲多切片显 示的部分的示图，所述部分被放大以更详细地显示特征。在图中，相似的附图标记指示类似的元件。另外，应当注意所述图可以不按比例绘制。本公开的实施例包括基于曲线从3D超声体积数据产生多切片显 示。基于曲线来自3D超声体积数据的多切片显示提供了沿着任何弯曲对象 的纵向视图快速地回顾该弯曲对象的多个切片的能力。本实施例的多切片 视图的一个目标应用例如包括脊柱裂的检测。根据本公开的实施例，弯曲多切片显示允许医生和/或受过训练 的技术员采集(例如)胎儿脊柱的3D超声体积并且显示沿着脊柱的多个纵 向切片。可以(i)在一天的结束时由医生或受过训练的技术员，或者(ii) 在进行扫描并保存所有纵向切片供以后回顾时，完成弯曲多切片显示的生 成。图1是用于实现根据本公开实施例的生成弯曲多切片显示的方 法的系统的框图。根据本公开的实施例的方法也可以由临床工作站或用于 执行临床任务的其他系统实现，同样可以以计算机程序产品的形式产生。 因此，图1是表征出根据本公开实施例的弯曲多切片显示的装置10的部分 框图。装置10包括计算机/控制单元12、显示器14，其中，显示器14通 过合适的连接16耦合到计算机/控制单元12。装置10还包括输入/输出设 备18和定点设备20，其中，输入/输出设备18和定点设备20分别通过合 适的连接22和24耦合到计算机/控制单元12。合适的连接可以包括任何合 适的一种或多种信号线路(电缆线路、无线线路、光线路等)。另外，计算机/控制单元12包括任何合适的可以被配置成执行如 本文关于根据各个实施例的生成弯曲多切片显示的方法所论述的各种功能 的计算机和/或控制单元。此外，可以通过使用合适的编程技术来完成对计 浮机/控制单元12的编程以用于执行如本文所论述的根据本公开的实施例 的方法。而且，计算机/控制单元12与输入/输出设备18 (例如键盘、音频 /语音输入设备、或类似设备)、定点设备20 (例如鼠标、触摸屏、或类似 设备)和显示设备14进行接口连接，计算机/控制单元用于将成像数据信 号提供给显示器供视觉显示。计算机/控制单元12还可以与海量存储设备或介质26和/或计算 机网络30 (即，用于远程数据采集、存储、分析和/或显示)等中的一个或
8多个发送/接收数据，其中经由通常由附图标记28指示的合适的信号耦合
与海量存储设备或介质26发送/接收数据，而经由通常由附图标记32指示 的合适的信号耦合与计算机网络30等发送/接收数据。除了将数据发送到 一个或多个设备和/或系统(未示出)之外，计算机/控制单元12还可以经 由信号线路34接收来自一个或多个采集设备和/或系统(未示出)的数据。 更进一步地，系统10可以包括经由信号线路38耦合到计算机/控制单元12 的打印机设备36，其在涉及使用装置10的特定程序期间当需要时供适当的 使用。信号线路34和38可以包括任何合适的一种或多种信号线路(电缆 线路、无线线路、光线路等)。使用本公开的实施例，可以比现有技术的方法显著地减小诊断脊 柱裂所需的时间。另外，本公开的实施例提供了婴儿脊柱的3D体积将由经 验较少的技术员采集并且随后由经验较多的技术员/医生分析。图2是示出了根据本公开实施例的弯曲多切片显示的基准视图 40的简化示意图。基准视图40包含在弯曲基准线44上的基准点42。由附 图标记46指示沿着基准线44的正交切片的位置。另外，该基准视图包括 基准平面。
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图3是示出了根据本公开实施例的弯曲多切片显示的多切片视 图50的简化示意图。多切片视图50包括52行和54列的视图的矩阵，其 至少包括基准视图40。本文将在下面参照图6-9进一步解释包含在52行和 54列的矩阵内的其他视图。另外，可以根据期望的诊断应用的要求选择矩 阵的大小(行的数目；列的数目)。尽管所示的弯曲多切片视图看上去类似 于常规(regular)多切片视图，但是弯曲多切片视图可以在如何选择和/或 生成切片方面有所不同，后面还将对此进行进一步说明。例如，在弯曲多 切片显示中的切片与基准线和基准平面正交。此外，当基准线是直线时正 则多切片视图是弯曲多切片视图的退化情况。在多切片视图中，在多切片显示中的源多平面重建(MPR)视 图指示源视图。示出了多切片视图中的所有切片的注释的MPR视图指的是 基准视图。根据本公开的实施例的多切片显示方法还包括显示根据给定超 声诊断应用的要求期望的布局格式。例如，布局可以包括2x2、 3x3、 4x4、 5x5等的布局。另外，在全屏模式中多切片视图中的至少一个切片包含基准视图。图4和5是示出了各种用户可选择设置连同供根据本公开实施例 的弯曲多切片显示使用的基准视图的简化示意图。在如图4中所示的一个 实施例中，该方法包括生成叠加在MPR视图上的包含基准点62和基准线 64的视图60。该方法还包括通过合适的手段选择基准线64上的基准点62。 更进一步地，该方法包括通过合适的手段改变基准线64的曲率。例如，基 准线的曲率可以从如图2中所示的曲率变化到图4的曲率。另外，该方法 包括通过合适的手段移动基准线64。更进一步地，该方法包括通过合适的 手段旋转基准线64,例如从如图4中所示的位置旋转到图5的位置。如本
^:所论述的方法各种特征以允许用户针对给定超声诊断成像应用的要求视
情况对其选择的方式来实现。图6是根据本公开的实施例生成的弯曲多切片显示70的示图。 弯曲多切片显示70包括视图1-1、 1-2、 1-3、 1-4、 2-1、 2-2、 2-3、 2-4、 3-1、 3-2、 3-3、和3-4的矩阵。在显示70中，视图l-4表示基准视图，本文将 参照图7进一步说明该视图。视图1-1、 1-2、 1-3、 2-1、 2-2、 2-3、 3-1、 3-2 和3-3表示沿着视图1-4的基准线获得的正交切片。视图2-4表示在沿着视 图1-4的基准线的基准点获得的正交视图，本文将参照图8进一步说明该 视图。另外，视图3-4表示从基准视图l-4导出的另一视图，本文将参照图 9进一步说明该视图。图7、 8和9是根据本公开的另一实施例的图6的弯曲多切片显 示的部分的示图，所述部分被放大以更详细地显示特征。在图7的视图80 中，图6的视图1-4被放大地详细示出，该视图表示基准视图。沿着基准 线84的中心点纵向切片82被包括在视图80中。示出了从附图标记86到 88的多个彼此隔开的纵向切片。换言之，沿着基准线84的一系列纵向切片 开始于切片86并且终止于切片88，其中，中心点纵向切片82出现在介于 中间的中心基准点。在一个实施例中，相邻纵向切片之间的间距包括用户 可选择的间距。在图8的视图90中，图6的视图2-4被放大地详细示出，该视 3表示在沿着视图1-4的基准线的基准点获得的正交切片。在视图90中， 示出了垂直线(或轴)92和水平线(或轴)94。在图9的视图100中，图
106的视图3-4被放大地详细示出，该视图从基准视图l-4导出。在视图100 中，示出了垂直线(或轴)102和水平线(或轴)104。在任何MPR平面 视图中的垂直线和水平线被提供以示出另外两个MPR平面视图在哪里相 交。应当注意的是，这两条线(或轴)不需要总是垂直和水平，或彼此垂 直。在其他实施例中，这两条线(或轴)可以相对于给定MPR平面和相对 于彼此成任何取向。以下论述解决了在根据本公开的实施例的方法中的多切片视图 设置、导航和注释。
「00261多切片视图设置对于多切片视图设置，该方法包括通过合适的手段选择多切片视 图的源视图。选择源视图可以包括例如进一步借助于对输入设备的控制或 3D控制面板使用用户可选择的源视图选择工具来选择源视图。源视图选择 淳制也可以包括例如带有"1"、 "2"或"3"等值的弹出式列表。在一个实 施例中，源视图选择工具的缺省值包括值"1"。该方法也包括通过合适的手段以多个显示布局中的任何一个配 置多切片视图。配置显示布局可以包括例如进一步借助于3D面板弹出式控
制使用用户可选择的显示布局工具来控制显示布局。显示视图布局配置控 制可以包括例如"5x5"、 "4x4"、 "3x3"、 "2x2"等，或者可以对于给定诊 断应用适当的其他选项。所述方法还包括用于选择正交切片之间的间隔和用于改变切片 之间的间隔的合适手段。另外，选择和改变间隔可以包括用户可选择的参 数。在一个实施例中，该方法包括以硬件在面板上或以软件在屏幕上提供 it块特征，其中，滑块提供相邻正交切片之间的间隔的控制。在一个实施 例中，切片之间的间隔的控制包括lmm的缺省值。另外，该方法提供通过 合适的手段改变中心切片(对应于通过基准线上的基准点获得的正交切片) 的深度。在一个实施例中，该方法包括以硬件在面板上或以软件在屏幕上 提供用于改变中间切片的深度的滑块特征，其中，滑块提供中间切片的深 度的控制。在一个实施例中，深度的控制包括体积的中间的缺省值。
r00301多切片视图导航对于多切片视图导航，该方法包括选择(例如，通过左键点击鼠
ii标或定点设备)多切片视图中的切片，其中，响应于选择，多切片视图将
源MPR视图导航到当前切片。该方法还包括当被校准时允许对kPR视图 执行测量。测量可以包括对MPR视图进行的任何期望的用户测量(如果被 校准的话)。此外，该方法包括选择(例如，通过双击鼠标或定点设备)多 切片视图中的任何地方，其中，响应于选择，多切片视图以全屏模式显示。此外，该方法包括归因于或响应于MPR视图的取向的任何变化 而反映多切片视图中的任何变化。例如，如果源视图是MPR1并且将它旋 转，则多切片视图中的所有切片应当相应地旋转。该方法还包括提供用户与类似于结合源MPR视图的多切片视图
中的切片的交互。用户交互可以包括例如围绕包含在各个视图内的十字准 线旋转、摇摄、放映(cine)和环行。该方法在用户选择期望的切片之后， 即，在允许实现任何交互之前进一步允许用户与多切片视图中的任何切片 交互。这有利地减少了在非期望位置通过定点设备的非故意初始点击(即， 第一次鼠标点击)意外地旋转或移动基准点或圆点。该方法进一步允许用户在类似于基准视图的全屏模式中与多切 片视图中的第一切片交互。结果，该方法给予用户在不需要回到四屏模式 的情况下改变全屏中的切片的位置的能力。在一般成像3D量化装置中，根据本公开的方法的另一实施例， 如果用户在多切片视图中选择层叠轮廓测量，应当选择正确的源视图、深 度和间隔使得出现在层叠轮廓中的所有切片出现在多切片视图中。用定点设备滚轮(例如，鼠标滚轮)上巻和下巻例如与放映能力 结合改变切片的深度。用户可以仲裁鼠标滚轮以类似于MPR视图放映和使 用放映功能。放映功能提供源视图和多切片视图中的所有切片的移动放映， 从而保持当前选择的切片相同。此外，该方法包括提供用户可选择循环回 放的功能。循环回放包括例如多切片视图中的矩阵实况3D、矩阵全体积、 FETAL STIC或机械4D循环的回放。
r00371多切片视图注释对于多切片视图注释，该方法包括提供在多视图显示中的一个切 片，其中，所述切片包含MPR十字准线表示(即，用于用户基准)。在一 个实施例中，多切片显示的左上切片包含十字准线表示。当显示校准体积时，该方法包括用至少一个切片上的刻度标记显示多切片显示。优选地，
所述刻度标记被显示在MPR十字准线显示在其上的相同切片上。另外，该
方法包括通过使用醒目颜色指示多切片中的当前有效切片。如果没有当前
选定的切片，该方法包括使用暗淡颜色突出最接近源MPR视图中的一个的 切片。该方法还包括当用户通过源视图切片(或前进)时用平滑过渡改变 当前切片的突出。在一个实施例中，平滑过渡包括大约三至四个步骤。例 如，平滑过渡可以包括从醒目颜色开始，暗淡颜色，两个切片带有暗淡颜 色，下一个切片带有暗淡颜色，下一个切片带有醒目颜色，等等。此外，所述方法包括在基准视图上用切片编号(例如第一和最后 切片)标记基准线。因此，多切片视图上的每个切片可以用相应的切片编 号进行标记。多切片中选定的切片可以显示类似于源MPR视图十字准线。 在一个实施例中，十字准线应当被缺省为部分十字准线。在一般成像3D量化装置中，如果用户在多切片视图中选择层叠 轮廓测量，对应于多切片视图上的层叠轮廓的切片应当包含用户绘制轮廓。根据本公开的实施例，弯曲多切片显示为系统用户提供了快速回 顾弯曲对象的多个纵向切片的能力。系统用户能够通过选择基准视图内的 基准线上的期望的控制点和进一步根据需要改变基准线的曲率进行控制。 包含在多切片显示内的切片包括与基准线和基准平面正交的切片。根据另 一实施例，该方法包括自动检测基准视图内的弯曲对象和响应于检测弯曲 对象，沿着弯曲对象的基准线对弯曲对象进行切片。后一实施例为系统用 户提供了简化的弯曲多视图显示操作。根据另一实施例，一种弯曲多切片绘制装置包括显示器；耦合到 所述显示器的计算机/控制单元，其中，所述计算机/控制单元向所述显示器 提供数据以用于绘制弯曲多切片投影视图；以及耦合到所述计算机/控制单 元的用于向所述计算机/控制单元提供输入的输入设备，其中，用指令对所 述计算机控制单元进行编程以用于执行如本文所论述的用于产生弯曲多切 片视图的方法。
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根据又一实施例， 一种计算机程序产品包括具有一组指令的计算 机可读介质，所述一组指令可由计算机执行以用于执行如本文所论述的用 于产生弯曲多切片视图的方法。
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尽管仅仅在上面详细描述了几个典型实施例，但是本领域的技术
人员将容易领会到在本质上不脱离本公开的实施例的新颖教导和优点的情 况下可能在示范性实施例中有许多修改。因此，所有这样的修改应当被包 括在由权利要求限定的本公幵的实施例的范围内。在权利要求中，装置加 功能的句子应当涵盖本文所述的执行所引用功能的结构，不仅涵盖结构等 效物，而且涵盖等效结构。另外，在一个或多个权利要求中放置在括号中的任何附图标记不 应当被理解成限制权利要求。词语"包括"和类似词语并不排除存在除了 作为整体的任何权利要求或说明书中列出的那些之外的元件或步骤。元件 的单数引用并不排除这样的元件的复数引用，反之亦然。 一个或多个实施 例可以借助于包括若干区别元件的硬件，和/或借助于适当编程的计算机实 说。在列举若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若千个可以由一个 和相同项的硬件体现。某些措施在相互不同的从属权利要求中被引述的唯 一事实并不指示这些措施的组合不能被用于获得优点。
权利要求
1、一种生成弯曲多切片显示的方法，包括从表示体内的至少一个结构的三维(3D)体积的超声数据选择多平面重建(MPR)源视图；从所述源视图生成基准视图，所述基准视图包括在弯曲基准线上的基准点，其中，所述弯曲基准线对应于所述至少一个结构的弯曲；以及从所述超声数据沿着所述弯曲基准线生成多个正交切片视图，所述多个正交切片视图与其相邻的视图分隔开并且沿着所述弯曲基准线被布置。
2、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述弯曲多切片显示中的正交 切片视图与所述基准线正交并且与基准平面正交。
3、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述MPR源视图包括用于生 成弯曲多切片显示视图的主视图，所述方法还包括在显示屏上生成所述弯曲多切片显示视图。
4、 根据权利要求3所述的方法，其中，所述多切片显示视图包括图像 视图的行和列的矩阵，所述图像视图至少包括所述基准视图和从所述超声 数据沿着所述弯曲基准线生成的多个正交切片视图。
5、 根据权利要求4所述的方法，进一步地其中，所述多切片显示视图 包括期望的布局格式。
6、 根据权利要求5所述的方法，其中，所述期望的布局格式包括选自 2x2、 3x3、 4x4和5x5布局配置组成的组中的一个。
7、 根据权利要求5所述的方法，还包括 通过所述显示屏上的弹出式列表选择所述期望的布局格式。
8、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述基准视图在所述弯曲多切片显示视图中示出所有正交切片视图的注释。
9、 根据权利要求1所述的方法，还包括 选择所述基准视图内的所述基准线上的基准点。
10、 根据权利要求1所述的方法，还包括选自下列组成的组中的一个 或多个(i) 改变所述基准视图内的所述弯曲基准线的曲率；(ii) 移动所述基准视图内的所述弯曲基准线；(iii) 旋转所述基准视图内的所述弯曲基准线；以及(iv) 根据给定诊断超声成像应用的要求以允许用户对其选择的方式 实现所述改变、移动和旋转中的一个或多个。
11、 根据权利要求1所述的方法，还包括提供间隔滑块特征，所述间隔滑块特征用于选择所述多个正交切片视 图的相邻视图之间的间隔，并且还用于将切片视图之间的间隔从第一间隔 改变到不同于所述第一 间隔的第二间隔。
12、 根据权利要求11所述的方法，其中，提供所述间隔滑块特征包括 以硬^^或软件之一实现所述间隔滑块特征。
13、 根据权利要求11所述的方法，进一步地其中，相邻正交切片视图 之间的间隔的控制包括大约为一 (1) mm的缺省值。
14、 根据权利要求1所述的方法，还包括将中心正交切片视图的深度从第一深度改变到不同于所述第一深度的 第二深度，所述中心正交切片视图对应于通过所述弯曲基准线上的所述基 准点获得的正交切片。
15、 根据权利要求14所述的方法，还包括-提供中心切片深度滑块特征，所述中心切片深度滑块特征用于选择所 述中心正交切片的深度。
16、 根据权利要求15所述的方法，其中，提供所述中心切片深度滑块 特征包括以硬件或软件之一实现所述中心切片深度滑块特征。
17、 根据权利要求15所述的方法，其中，所述中心正交切片的深度的 控制包括对应于3D体积的中间的缺省值。
18、 根据权利要求3所述的方法，还包括选择所述多切片视图的正交切片视图，以及响应于所述正交切片视图 的选择；将所述源MPR视图导航到所选择的正交切片视图； 根据所述所选择的正交切片视图生成新的基准视图； 根据所述新的基准视图生成新的多个正交切片视图；以及 根据所述新的多个正交切片视图生成新的弯曲多切片显示视图。
19、 根据权利要求3所述的方法，其中，响应于所述MPR源视图的取 向的任何变化，所述方法还包括-在所述弯曲多切片显示视图中反映相应的变化。
20、 根据权利要求3所述的方法，其中，响应于所述多切片显示视图 的正交切片视图的选择和所述多切片显示视图的正交切片视图的取向的任 何变化，所述方法还包括在所述多切片显示视图的其他正交切片视图中反映相应的变化。
21、 根据权利要求20所述的方法，其中，响应于从由围绕包含在所述 所选择的正交切片视图中的十字准线旋转、摇摄、放映和环行组成的组中 选择的动作，所述方法通过类似动作在所述多切片视图的其他正交切片视图中反映相应的变化。
22、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述正交切片视图包括沿着 所述基准线的一系列纵向切片，其中，中心点纵向切片出现在介于所述一 系列纵向切片中的第一切片和最后切片中间的中心基准点。
23、 根据权利要求22所述的方法，其中，所述纵向切片的相邻切片之 间的间距包括用户可选择的间距。
24、 根据权利要求1所述的方法，还包括自动检测基准视图内的弯曲对象，并且响应于检测所述弯曲对象，沿 着对应于检测到的弯曲对象的弯曲基准线生成所述弯曲对象的多个正交切 片视图。
25、 一种装置，包括 显不器；耦合到所述显示器的计算机/控制单元，其中，所述计算机/控制单元向 所述显示器提供数据以用于绘制屏幕视图；以及耦合到所述计算机/控制单元的用于向所述计算机/控制单元提供输入 的装置，其中，响应于所述输入装置用指令对所述计算机/控制单元进行编 程以用于执行如权利要求1所述的生成弯曲多切片显示的方法。
26、 一种计算机程序产品，包括具有一组指令的计算机可读介质，所述一组指令可由计算机执行以用干执行生成弯曲多切片显示的方法，所述方法包括从表示体内的至少一个结构的三维(3D)体积的超声数据选择多平面重建(MPR)源视图；从所述源视图生成基准视图，所述基准视图包括在弯曲基准线上的基准点，其中，所述弯曲基准线对应于所述至少一个结构的弯曲；以及 从所述超声数据沿着所述弯曲基准线生成多个正交切片视图，所述多个正交切片视图与其相邻的视图分隔开并且沿着所述弯曲基准线被布 置。
27、 根据权利要求26所述的计算机程序产品，其中，所述方法还包括选自下列组成的组中的一个或多个(i)改变所述基准视图内的所述弯曲 基准线的曲率；(ii)移动所述基准视图内的所述弯曲基准线；(iU)旋转所述基准视图内的所述弯曲基准线；以及(iv)根据给定诊断超声成像应用的要求以允许用户对其选择的方式实现所述改变、移动和旋转中的一个或多个。
28、 根据权利要求26所述的计算机程序产品，其中，所述方法还包括:提供间隔滑块特征，所述间隔滑块特征用于选择所述多个正交切片视 图的相邻视图之间的间隔，并且还用于将切片视图之间的间隔从第一间隔 改变到不同于所述第一间隔的第二间隔，并且其中，提供所述间隔滑块特 征包括以硬件或软件之一实现所述间隔滑块特征。
29、 根据权利要求26所述的计算机程序产品，其中，所述方法还包括:将中心正交切片视图的深度从第一深度改变到不同于所述第一深度的 第二深度，所述中心正交切片视图对应于通过所述弯曲基准线上的所述基准点获得的正交切片；以及提供中心切片深度滑块特征，所述中心切片深度滑块特征用于选择所 述中心正交切片的深度，其中，提供所述中心切片深度滑块特征包括以硬 件或软件之一 实现所述中心切片深度滑块特征。
30、 根据权利要求26所述的计算机程序产品，其中，所述MPR源视 图包括用于生成弯曲多切片显示视图的主视图，并且其中，所述方法还包 括在显示屏上生成所述弯曲多切片显示视图。
全文摘要
一种生成弯曲多切片显示(50)的方法包括从表示体内的至少一个结构的三维(3D)体积的超声数据选择多平面重建(MPR)源视图；从所述源视图生成基准视图(40)，所述基准视图包括在弯曲基准线(44)上的基准点(42)，其中，所述弯曲基准线(44)对应于所述至少一个结构的弯曲；以及从所述超声数据沿着所述弯曲基准线生成多个正交切片视图(46)，所述多个正交切片视图(46)与其相邻的视图分隔开并且沿着所述弯曲基准线(44)被布置。
文档编号G06T17/40GK101496068SQ200780027817
公开日2009年7月29日 申请日期2007年7月20日 优先权日2006年7月25日
发明者D·施特拉斯纳, R·加尔吉 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司