專利名稱：心臟顯示方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及心臟的CT、PET和MR檢查，特別是涉及自動圖象產(chǎn)生和重現(xiàn)(review)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
準(zhǔn)確地評價心臟功能，特別是左心室(LV)功能(例如心博量，心室射血分?jǐn)?shù)，局部壁運動)在心臟診斷，指導(dǎo)病人的治療，確定預(yù)后，以及追蹤引起疾病的原因中很有用。LV功能也是任何用于穩(wěn)定冠狀動脈疾病(例如穩(wěn)定心絞痛)和急性心臟綜合癥(例如急性心肌梗塞和不穩(wěn)定心絞痛)的全面心臟診斷檢查中有用的組成部分。心室功能測量用于補充和增補其它心臟診斷過程，比如用于脈管未閉和心肌灌注的心臟導(dǎo)管插入術(shù)和冠狀動脈成像。對于具有不同心臟疾病的病人，心功能比脈管未閉具有更好的診斷和預(yù)后價值。例如，即使病人具有慢性冠狀動脈狹窄，穩(wěn)定冠狀動脈疾病，但在靜止和運動時接近正常心室功能提示預(yù)后良好。另一方面，即使具有很好的冠狀動脈和正常灌注，心室功能降低指示預(yù)后不良。
這里有很多用于測量心臟功能的公知方法，包括心回波描記術(shù)(超聲波)，放射性核素成像(正電子發(fā)射體層成像(PET))，磁共振(MR)成像，以及計算機(jī)體層(CT)成像。心回波描計術(shù)的一個缺點是高度依賴操作者。
心臟的三維成像技術(shù)現(xiàn)在廣泛地應(yīng)用在許多形式中(例如，CT，MR，以及PET)。由放射科醫(yī)生重現(xiàn)這些3D數(shù)據(jù)集通常包含在特定解剖學(xué)方位中生成2D重新格式化片層(reformatted slice)(又稱為斜面)。這些視圖依照心臟的長軸確定，該長軸由連接心臟尖端到二尖瓣平面中心的線確定。舉例來說，短軸(SA)平面是與長軸正交的方位，以便在有意義的心臟平面內(nèi)看清心臟的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，而不會出現(xiàn)任何縮短或者伸長失真結(jié)構(gòu)，并能夠與其它心臟成像形式產(chǎn)生的輸出進(jìn)行比較。SA平面是左心室的橫剖面圖，其是觀察心功能參數(shù)的經(jīng)典平面。這使得內(nèi)科醫(yī)生能夠觀察心臟的收縮和舒張運動。
水平長軸(HLA)是由長軸和四個房室剖面(近似于相對于病人從左到右的剖面)確定的平面，該平面使得能夠在有意義的心臟平面內(nèi)看清心臟的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，而不會出現(xiàn)任何縮短或者伸長失真結(jié)構(gòu)，并能夠與其它心臟成像形式產(chǎn)生的輸出進(jìn)行比較。該視圖使得能夠在一個視圖中顯示心房和心室的心臟四房室視圖，從而看清三尖瓣和二尖瓣。
垂直縱軸(VLA)是正交于HLA的平面，并包括長軸，使得能夠在有意義的心臟平面內(nèi)看清心臟的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，而不會出現(xiàn)任何縮短或者拉伸失真結(jié)構(gòu)，并能夠與其它心臟成像形式產(chǎn)生的輸出進(jìn)行比較。該視圖使得能夠在心臟的兩房室視圖中顯示心臟三尖瓣和二尖瓣。
左心室的流入/流出視圖允許影響心臟的形態(tài)學(xué)分析的附加視圖。
病人與病人之間心臟在胸部的方位可能不同，因此該解剖學(xué)平面的幾何學(xué)定向具有可變性，并且必須根據(jù)每個病例特別確定。
此外，為了有效重現(xiàn)3D心臟數(shù)據(jù)集，需要在不同視區(qū)同時顯示許多解剖學(xué)方位，圖像由公共的3D指示器鏈接。這些視圖在屏幕上的設(shè)置可以依據(jù)每個內(nèi)科醫(yī)生的偏好或者根據(jù)特定的臨床需求變化。
公知技術(shù)包括手工確定屏幕上的每個平面，這通過每個斜視圖基于其它視圖手工定向完成。產(chǎn)生許多不同方位的視圖會很費時間。因此，下面描述的方法和儀器解決了上面的問題，在一個實施例中，使用統(tǒng)一自動化解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，本發(fā)明提供沿解剖學(xué)有效平面產(chǎn)生心臟視圖的方法。該方法包括接收心臟3D數(shù)據(jù)集并在沒有使用者干涉下計算至少一個短軸和長軸。
在另一個方面，本發(fā)明提供由計算機(jī)可執(zhí)行程序編碼的計算機(jī)可讀媒體，以沿解剖學(xué)有效平面產(chǎn)生心臟視圖。該程序設(shè)置成命令計算機(jī)接收心臟3D數(shù)據(jù)集，并在沒有使用者干涉下計算至少一個短軸和長軸。
在又一個方面，本發(fā)明提供用于沿解剖學(xué)有效平面產(chǎn)生心臟視圖的醫(yī)學(xué)成像裝置。該醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)裝置包括成像系統(tǒng)，該成像系統(tǒng)包括探測器陣列，至少一個放射源，和與探測器陣列耦合的計算機(jī)，以及與計算機(jī)耦合的工作站。工作站設(shè)置成用于接收心臟3D數(shù)據(jù)集，并在沒有使用者干涉下計算至少一個短軸和長軸。


圖1示出了用于計算LV功能參數(shù)的公知方法的典型工作流程。
圖2示出了包括對成像掃描器上獲得的心臟掃描進(jìn)行分析并傳送到工作站的流程框圖。
圖3示出了從心臟CT檢查中獲得的代表性的短軸，垂直長軸，水平長軸，以及流入/流出視圖。
圖4示出了從周圍的解剖結(jié)構(gòu)描繪出的LV。
圖5示出了先進(jìn)算法的優(yōu)化組合，這些算法比如閾值，形態(tài)學(xué)和連通度工具，邊緣檢測和用于從心肌中分割心室內(nèi)的對比度的區(qū)域生長。
圖6示出了在收縮末期和舒張末期的LV 3D模式實施例。
圖7示出了LV容積在舒張末期和收縮末期的對比度示意圖。
圖8示出了成像系統(tǒng)的實施例，在該系統(tǒng)和方法中實現(xiàn)了改進(jìn)的工作流程。
圖9是CT系統(tǒng)的示意圖。
圖10是圖9示出的系統(tǒng)的方框圖。
具體實施例方式
在PET放射性核素成像方法中(也通稱為放射性核素血管造影)，血池由放射性同位素(比如锝-99m)標(biāo)記，并用R波(ECG)門控伽馬相機(jī)掃描。心室腔內(nèi)容積的變化從計數(shù)率變化的量化中計算。盡管放射性核素方式被認(rèn)為是全心室功能定量評估的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，并且相對不依賴于操作者，但其提供局部心室壁運動評估是有限的。
在MR成像方法中，心臟的體層攝影術(shù)部分結(jié)合了重建3D圖像。由于血液與心肌組織之間存在固有的對比度差，因此在橫截面圖中血池可以從相鄰組織中分割出來，并且可計算出在收縮和舒張期的總體容積。雖然沒有給病人注入造影劑，也沒有給予放射，但由于可能會出現(xiàn)贗像，并且由于包括呼吸作用在內(nèi)的病人的活動會引起IQ退化，因此掃描時間通常相對較長(比如，10到15分鐘)。然而，MR在量化心室壁不同區(qū)域收縮速率方面具有一些優(yōu)點。
借助CT成像評估心室功能是通過向血池中注入造影劑并在心臟內(nèi)造影劑聚集的區(qū)域附近對心臟成像來完成的。采用ECG(R波)觸發(fā)，心臟的掃描是遍及(over)一個屏息間期(通常是20到30秒)內(nèi)多次心博周期而獲得，并重建圖像以提供心博周期所有時段的軸向圖。由于這種檢查在一個屏息間期內(nèi)完成，呼吸造成的贗像部分得到消除。另外，冠狀動脈未閉可以使用相同檢查(相同的掃描數(shù)據(jù))、不同重建算法來評估。
心室功能的MR和CT體層攝影方法都依賴于在軸向圖中將對比度大的血液與心室壁區(qū)分開的等高線對心內(nèi)表面進(jìn)行劃分。對心內(nèi)表面劃分的信任可能會出現(xiàn)錯誤，這是由于等高線不精確或者不連續(xù)引起的。這些方法是半自動的，并且需要使用者與測量心功能的裝置(例如圖像重現(xiàn)工作站，如從General Electric Medical Systems ofWaukesha WI or a Console可買到的Advantage Windows(AW)或控制臺)之間有相當(dāng)多的交互作用。這種需要使用者有很多交互作用的半自動方法通常是費時間的。另外，其中的操作者不同可能影響測量的再現(xiàn)性和可重復(fù)性。
圖1示出了一種用于計算LV功能參數(shù)的公知方法的典型工作流程。在該公知方法中，計算心室容積和診斷參數(shù)，如射血分?jǐn)?shù)和心輸出量要求檢測心肌邊界。LV功能校正和重建測量比如在全射血分?jǐn)?shù)和局部射血分?jǐn)?shù)等參數(shù)方面需要準(zhǔn)確的、可再現(xiàn)的方法來描繪左心室。現(xiàn)今，描繪可以使用不同運算方法手工或者半自動完成。這種手工跟蹤或者半自動邊界描繪由經(jīng)過訓(xùn)練的臨床醫(yī)生操作，以對LV輪廓進(jìn)行定位和提取。盡管該編輯的輪廓的可靠性可以通過采用更熟練的操作者和已有知識(比如位置、形狀和強(qiáng)度)得到提高，但是手工跟蹤仍具有兩個缺點。第一，該獲得的LV邊界是有偏差的-該跟蹤的邊界存在個體差異。第二，手工跟蹤耗費時間。
公知方法的另一個缺點是功能參數(shù)通過假定左心室的形狀為橢圓形模型來評估的。這種假定會導(dǎo)致嚴(yán)重的評估錯誤。該問題通過使用更費時和手工增強(qiáng)的平行投影幾何學(xué)假定的方式處理的方法以及通過將目標(biāo)物分解成許多2D片層，每次重建一個片層在某種程度上得到解決。
圖2示出了包括對成像掃描器(比如CT，MR和核素/PET)上獲得的心臟掃描進(jìn)行分析并傳送到控制臺或者圖像工作站比如Advantage Windows工作站的流程框圖。這些圖像由一系列新的自動方法產(chǎn)生，包括自動短軸和長軸圖像生成，自動LV分割，和從LV分割計算心臟功能，以產(chǎn)生心臟功能的最終報告。下面將描述每個新方法。
自動長軸和短軸圖像的產(chǎn)生如下所述。該特征從一系列軸向圖中自動確定長軸和短軸的方位。使用者選擇多時段軸向心臟數(shù)據(jù)集并且將其加載到“射血分?jǐn)?shù)”(EF)協(xié)議(protocol)中，該協(xié)議在圖像工作站或者控制臺運行。在加載中，軟件算法對軸向圖進(jìn)行處理以產(chǎn)生長軸和短軸圖像。此處描述的方法和裝置提供了對重現(xiàn)布局很容易地進(jìn)行大量采集的解決方案。每個重現(xiàn)布局可以應(yīng)用于任意病人并自動提供一套斜視圖，該斜視圖顯示定向到特定解剖學(xué)位置的3D心臟數(shù)據(jù)(SA，HLA，或者VLA)。這樣，重現(xiàn)布局可以與特定的臨床工作相對應(yīng)，或者與特定醫(yī)師的偏好相對應(yīng)。
重現(xiàn)布局由指定每個視圖在屏幕上的位置和其解剖學(xué)方位獲得。該指定使用特定數(shù)據(jù)表示法執(zhí)行。所述表示法可以，舉例來說，使用XML語言編碼，如下面的例子所示<layout>
<Axial x＝0 y＝0>
<Oblique x＝512 y＝0 orientation＝SA/>
<Oblique x＝0 y＝512 orientation＝VLA/>
<Oblique x＝512 y＝512 orientation＝HLA/>
</layout>
上面的例子建立左上視區(qū)(view port)的軸向圖。該右上視區(qū)具有沿短軸定向的斜視圖，左下和右下視區(qū)分別具有沿垂直長軸和水平長軸定向的圖像。
一系列布置可以與特定的臨床需求相應(yīng)。在一個實施例中，用戶界面允許用戶產(chǎn)生和存儲他們自己的布局。視圖的位置可以在屏幕上以圖形方式指定，每個視圖的方位也可以從屏幕下拉菜單的列出表中選擇。
當(dāng)布局用于特定的3D數(shù)據(jù)集時，每個視圖的方位由分析3D數(shù)據(jù)集的算法自動確定。
該自動方位算法使用心臟解剖學(xué)上的已有信息，并且，在一個實施例中，包括三個步驟。
作為第一步，完成左腔室在容積上的分割，其心臟的EKG時段定位在最接近數(shù)據(jù)集R到R間期的75％。該算法產(chǎn)生左腔室(心房和心室)的分割，并且主動脈作為該時段的連接成分。
在第二步中，算法從第一步中計算慣性軸(axis of inertia)以及該分割容積的慣性中心(center of inertia)。該軸是長軸的第一估算值，其將在第三步中精確計算。
在第三步中，算法是使用左心室形狀的已有知識以沿長軸找兩個點。第一個點是左心室尖端。該算法將該點確定為在先分割的右端(相對于病人)。第二點應(yīng)沿長軸接近于二尖瓣瓣膜的中心。該分割的慣性中心接近該區(qū)域(這里左心室局部看起來像沿長軸的圓柱)。為了精確計算該點的位置，該算法用正交于長軸的第一估算值并包括左心室慣性中心的平面橫切該左腔室的分割。第二點是該橫切平面的慣性中心。長軸定義為該2點連成一線所成的軸。然后，短軸由長軸確定。
該結(jié)果數(shù)據(jù)集可以用于自動顯示圖象，這些圖象可以與特定的臨床需求相應(yīng)。圖3示出了從心臟CT檢查中得到的代表性短軸，垂直長軸，水平長軸和流入/流出視圖。
上面描述的方法不限于在計算機(jī)體層攝影中應(yīng)用，還可以擴(kuò)大到此外的磁共振，正電子發(fā)射體層成像以及其它成像方式的數(shù)據(jù)集工作中。
自動LV分割通過使用閾值、形態(tài)學(xué)和連通度工具，以及解剖學(xué)已有信息的優(yōu)化組合完成，其中左心室中心的位置被經(jīng)精確、可靠地確定。在沿LV中心位置的附近，跟蹤算法，比如邊緣檢測和區(qū)域生長工具從心肌和乳頭肌分離左心室內(nèi)的對比度(例如參見J.H.C.Reiber，“從均衡門控血池掃描圖量化分析左心室功能計算機(jī)方法的總體看法(Quantitative analysis of Left VentricularFunction from Equilibrium Gated Blood Pool ScintugramsanOverview of Computer Methods)”，Eur J Nucl Med，1097-110，1985；E1 O.Boudraa，J.J.Mallet，J.E.Besson，S.E.Bouyoucef，以及J.Champier，“在門控同位素腦室造影術(shù)中采用的使用模糊束的左心室自動檢測方法(Left Ventricle Automated Detection Method inGated Isotopic Ventriculography Using Fuzzy Clustering)”IEEETrans.Med.Imaging vol.12，no.3，pp.451-465，1993.；M.Ekman，M.Lomsky，S.O.Stromblad，以及S.Carlsson，“閉合線整體優(yōu)化邊緣探測算法以及其在均衡放射性核素血管造影術(shù)中的應(yīng)用(Closed-LineIntegral Optimization Edge Detection Algorithm and ItsApplication in Equilibrium Radionuclide Angiocardiography)”，J.of Nucl Med，vol.36，no.6，pp.1014-1018，1995年6月；以及M.Hosoba，H.Wani，M.Hiroe，以及K.Kusakabe，“具有斜孔瞄準(zhǔn)儀的門控放射性核素腦室造影術(shù)全自動輪廓探測的臨床確診(ClinicalValidation of Fully-Automated Contour Detection for GatedRadionuclide Ventriculography with a Slant-Hole Collimator)”，Eur J Nucl Med，1253-59，1986.)用于ES和ED時段的LV的心內(nèi)容積由此產(chǎn)生(參見圖4和5)。舒張末期容積，收縮末期容積，射血分?jǐn)?shù)，每博排出量，以及心輸出量從這些容積中計算出來。表1包括上面描述的心功能參數(shù)


表1如圖4所示，左心室的容積示意圖消除了現(xiàn)今使用的公知手工和半自動方法容積計算的缺點。這里描述的自動容積示意圖方法直接完成3D空間內(nèi)的重建，并考慮雙平面采集系統(tǒng)的斜投影幾何學(xué)。圖5示出了用于從心肌中分割心室內(nèi)的對比度的先進(jìn)算法的優(yōu)化組合，這些算法比如為閾值，形態(tài)學(xué)和連通度工具，邊緣檢測和區(qū)域生長。
使用包括在收縮末期和舒張末期心室內(nèi)的對比度容積示意圖測量這些時段的容積。測量的容積僅表示血池，并排除了乳頭肌。容積計算不對每個片層的輪廓進(jìn)行平滑。伴隨著乳頭肌肉的排除，該非平滑可以提高心臟功能測量的精度。使用該容積可以計算心功能參數(shù)，即舒張末期和收縮末期容積，射血分?jǐn)?shù)，每搏排出量和心搏出量。圖6示出了在收縮末期和舒張末期的LV的3D模型的實施例。通過測量該模型的容積，可計算EDV，ESV，SV，EF和CO。圖7示出了在舒張末期和收縮末期LV對比度的容積示意圖。
圖8是成像系統(tǒng)10的實施例，在該實施例中執(zhí)行改善工作流程的系統(tǒng)和方法。成像系統(tǒng)10的例子包括超聲成像系統(tǒng)，磁共振成像(MRI)系統(tǒng)，單光子發(fā)射計算機(jī)體層(SPECT)成像系統(tǒng)，計算機(jī)體層(CT)成像系統(tǒng)，以及正電子發(fā)射體層(PET)成像系統(tǒng)。工作站11可以包括在成像系統(tǒng)10之內(nèi)，也可以位于在該成像系統(tǒng)10之外，該工作站包括計算機(jī)。成像系統(tǒng)10掃描目標(biāo)物22，比如心臟，肝臟，或者肺，并產(chǎn)生原始投影數(shù)據(jù)。生理學(xué)信息裝置(PID)13與工作站11和目標(biāo)物22耦合。PID13的例子包括心電圖描記器，該心電圖描記器產(chǎn)生心電圖(EKG)。PID13產(chǎn)生生理學(xué)循環(huán)信號，例如心電圖信號或者呼吸的信號，包括許多時段，比如心臟的時段或者呼吸循環(huán)時段。PID13可以與系統(tǒng)10耦合并集成到系統(tǒng)10中。
參考附圖9和10，在一個實施例中，成像系統(tǒng)10是計算機(jī)體層(CT)成像系統(tǒng)10，其包括代表“第三代”CT掃描儀的臺架12。該臺架12具有X-射線源14，該x-射線源向臺架12相對側(cè)上的放射探測器陣列18發(fā)出x-射線束16。探測器陣列18由探測器元件20組成，這些探測器元件一同探測穿過目標(biāo)物22投射的x-射線，舉例來說，目標(biāo)物是內(nèi)科病人。探測器陣列18可以制成單一片層或者多片層結(jié)構(gòu)。每個探測器元件20產(chǎn)生電信號，該電信號表示x-射線束碰撞到該探測器元件上的強(qiáng)度，以及由于射線束以相應(yīng)角度穿過病人22的衰減。在進(jìn)行掃描以獲得x-射線發(fā)射數(shù)據(jù)過程中，臺架12和其上的元件沿旋轉(zhuǎn)中心24旋轉(zhuǎn)。
臺架12的旋轉(zhuǎn)以及x-射線源14的操作由CT系統(tǒng)10的控制機(jī)構(gòu)26管理?？刂茩C(jī)構(gòu)26包括x-射線控制器28，其給x-射線源14提供動力和時間信號；以及臺架馬達(dá)控制器30，其控制旋轉(zhuǎn)速度和臺架12的位置?？刂茩C(jī)構(gòu)26中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)32從探測器元件20上采集模擬數(shù)據(jù)，并為隨后的處理將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。圖像重建器34從DAS32接收該采集和數(shù)字化的x-射線數(shù)據(jù)，并完成高速圖像重建。該重建的圖像作為輸入提供給計算機(jī)36，計算機(jī)36在大容量存儲器裝置38中存儲該圖像。
計算機(jī)36還接收操作者從控制臺40給出的命令和掃描參數(shù)，控制臺40具有鍵盤。在一個實施例中，控制臺40是工作站11。計算機(jī)36可以與控制臺40集成，也可以遠(yuǎn)離控制臺40。相聯(lián)的顯示器42允許操作者觀察該重建圖像和來自計算機(jī)36的其它數(shù)據(jù)。計算機(jī)36使用操作者提供的命令和參數(shù)，將控制信號和信息提供給DAS32，x-射線控制器28，以及臺架控制器30。另外，計算機(jī)36操縱自動床馬達(dá)控制器44，該自動床馬達(dá)控制器44控制自動床46，以便將病人22置于臺架12中。具體地說，自動床46移動病人的各部分穿過臺架開口48。
在一個實施例中，計算機(jī)36包括裝置(未示出)，例如軟盤驅(qū)動器或者CD-ROM驅(qū)動器，以從計算機(jī)可讀媒體(未示出)，比如軟盤或者CD-ROM上讀取指令和/或數(shù)據(jù)。在另一個實施例中，計算機(jī)36執(zhí)行存儲在固件(未示出)中的指令。計算機(jī)36被編程以完成這里描述的功能，但是其它可編程電路可進(jìn)行同樣的編程。舉例來說，在一個實施例中，DAS32完成這里描述的功能。因此，如在這里使用的計算機(jī)終端不僅限于指現(xiàn)有技術(shù)中如計算機(jī)的集成電路，也可以廣泛地指計算機(jī)，處理器，微控制器，微機(jī)，可編程邏輯控制器，應(yīng)用型特定集成電路和其它可編程電路，以及包括計算機(jī)的其它裝置，比如工作站或者控制臺。
在本發(fā)明的一個實施例中，CT系統(tǒng)10的使用者選擇檢查(即命令圖像(prescription image))，該檢查包括表示心臟給定時段的容積數(shù)據(jù)集，或者表示心臟多個時段的多容積數(shù)據(jù)集。在數(shù)據(jù)集是多時段軸向心臟數(shù)據(jù)集的實施例中，使用者得到提示以選擇想要的時段。舉例來說，當(dāng)使用者選擇舒張期作為想要的時段時，左心室舒張末期時段的心內(nèi)容積產(chǎn)生出來而不需要使用者進(jìn)一步的干涉，如圖2所示。當(dāng)使用者選擇收縮期作為想要得到的時段時，左心室收縮末期時段的心內(nèi)容積產(chǎn)生出來而不需要使用者進(jìn)一步的干涉。在計算機(jī)36中運行的軟件程序在這時由操作者通過顯示器42和控制臺40起動(launch)。該軟件當(dāng)作由使用者選擇的容積數(shù)據(jù)集輸入指令。在使用中，使用者選擇命令，并且使用者界面這時出現(xiàn)在顯示器42上，與圖2所示的工作流程過程一致。使用者可以跳過不需要的圖像的任意視圖。
可以看出本發(fā)明的實施例使工作流程自動化，因此臨床醫(yī)生即使沒有經(jīng)過訓(xùn)練，其指令也可以正確執(zhí)行。在CT成像的情況下，本發(fā)明的實施例允許使用者創(chuàng)造全(full)四維(4D)數(shù)據(jù)集，其很好的適用于心臟的功能研究并可以用于協(xié)同分析軟件的應(yīng)用。在一個實施例中，該4D數(shù)據(jù)集包括三維圖像和時間成分。
另外，本發(fā)明的實施例可以加載單一時段或者同一位置的多時段心臟CT圖像。舉例來說，單時段數(shù)據(jù)集可以包括在70％的R到R間期的S0到I100位置的圖像。多時段數(shù)據(jù)集可以包括在0到100％的R到R間期十個時段的S0到I100位置的圖像。本發(fā)明一個實施例中的數(shù)據(jù)集在整個過程中具有相同的短/長軸平面，因此允許使用者觀察壁運動，射血分?jǐn)?shù)，壁厚和灌注。
在MR應(yīng)用中，本發(fā)明的后處理實施例可以用于產(chǎn)生短軸和長軸視圖。本發(fā)明的一個后處理實施例利用從MR獲得的數(shù)據(jù)，但是利用與MR分立的計算機(jī)中運行的軟件以及分立的顯示器和操作控制臺。該實施例縮短了掃描命令時間。費用也降低了，因為在操作者控制臺的時間比在工作站的時間昂貴。因此，臨床生產(chǎn)率(productivity)(由每天掃描的MR病人測定)通過該實施例增加。另外，本發(fā)明的實施例在命令不正確時能夠避免重掃描。
這里描述的方法和系統(tǒng)消除了其中和其內(nèi)對使用者變化的依賴，并且使計算LV功能參數(shù)的過程流水線化。由于該容積測量法排除了乳頭肌和平滑LV輪廓的影響，所得到的射血分?jǐn)?shù)真實的代表了心功能，即使是在有心室疾病的病人中也是如此。這里描述的方法和裝置的技術(shù)效果包括提高心功能參數(shù)的精確度，增加再現(xiàn)性，通過自動過程(減少手工步驟)使工作流程流水線化，并且提高生產(chǎn)率。另外，這里描述的方法和裝置不需要依靠高度訓(xùn)練的內(nèi)科醫(yī)生，通過取消手工短軸產(chǎn)生圖象步驟減少了圖象的數(shù)量，并且產(chǎn)生一個更少圖象的數(shù)據(jù)集，使用更少的系統(tǒng)磁盤空間。同樣的，這里描述的方法可在多種操作環(huán)境中方便切換。
盡管本發(fā)明以不同特定實施例的方式描述，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，該發(fā)明可以在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)修改。
部件表


權(quán)利要求
1.一種用于沿解剖學(xué)有效平面產(chǎn)生心臟視圖的醫(yī)學(xué)成像裝置，該醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)裝置包括成像系統(tǒng)(10)，該成像系統(tǒng)包括探測器陣列(18)；至少一個放射源(14)；以及與所述探測器陣列耦合的計算機(jī)(36)；以及與所述計算機(jī)耦合的工作站(11)，所述工作站設(shè)置成用于接收心臟3D數(shù)據(jù)集；以及在沒有使用者干涉下計算至少一個短軸和長軸。
2.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述工作站(11)進(jìn)一步設(shè)置成用于分割心臟的左腔室；產(chǎn)生左腔室的長軸第一估算值；以及使用所述長軸的第一估算值以確定長軸第二估計值的至少兩個點。
3.如權(quán)利要求2所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述工作站(11)進(jìn)一步設(shè)置成用于選擇分割的腔室的右端點作為長軸第二估算值的第一點；以及選擇在分割的腔室內(nèi)的另一點作為長軸第二估算值的第二點。
4.如權(quán)利要求3所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述工作站(11)進(jìn)一步設(shè)置成用于計算左腔室慣性中心點；用正交于第一估算值并包括該慣性中心點的平面橫切該分割的左腔室，以形成橫切平面；計算橫切平面的慣性中心；以及使用該橫切平面的慣性中心作為長軸第二估算值的第二點。
5.一種沿解剖學(xué)有效平面產(chǎn)生心臟視圖的方法，該方法包括接收心臟3D數(shù)據(jù)集；以及在不需要使用者干涉下計算至少一個短軸和長軸。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述計算包括分割心臟的左腔室；產(chǎn)生左腔室長軸的第一估算值；以及使用該長軸的第一估算值以確定長軸第二估算值的至少兩個點。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述分割包括分割心臟的EKG時段位置最接近數(shù)據(jù)集的R到R間期的75％的容積，其中該數(shù)據(jù)集包括多個容積。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述使用該長軸的第一估算值以確定長軸第二估算值的至少兩個點包括選擇分割的腔室的右端點作為長軸第二估算值的第一點；以及選擇分割的腔室內(nèi)的另一點作為長軸第二估算值的第二點。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述選擇另一點包括計算左腔室慣性中心點；用正交于第一估算值并包括該慣性中心點的平面橫切該分割，以形成橫切平面；計算該橫切平面的慣性中心；以及使用該橫切平面的慣性中心作為長軸第二估算值的第二點。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述使用該長軸的第一估算值以確定長軸第二估算值的至少兩個點包括計算左腔室慣性中心點；用正交于第一估算值并包括該慣性中心點的平面橫切該分割的左腔室，以形成橫切平面；計算該橫切平面的慣性中心；使用該橫切平面的慣性中心作為長軸第二估算值的第一點；以及在分割的腔室中選擇另一點作為長軸第二估算值的第二點。
全文摘要
一種沿解剖學(xué)有效平面產(chǎn)生心臟視圖的方法，該方法包括接收心臟3D數(shù)據(jù)集并在不需要使用者干涉下計算至少一個短軸和長軸。
文檔編號G06T7/60GK1620991SQ20041009586
公開日2005年6月1日 申請日期2004年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月26日
發(fā)明者L·斯特凡尼, L·勞奈, H·J·湯姆森, D·M·哈斯 申請人:通用電氣公司