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1、(10)申请公布号 CN 103927388 A (43)申请公布日 2014.07.16 CN 103927388 A (21)申请号 201410180888.1 (22)申请日 2007.09.26 06121512.5 2006.09.29 EP 200780035685.1 2007.09.26 G06F 17/30(2006.01) G06F 19/00(2011.01) (71)申请人 皇家飞利浦电子股份有限公司 地址 荷兰艾恩德霍芬 (72)发明人 J威斯 H莱曼 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 邬少俊 王英 (54) 发明名称 利用解剖形状。
2、信息访问医学图像数据库 (57) 摘要 本发明涉及一种用于检索体积图像数据集 的数据存储器 (105) 中所包括的体积图像数据 子集的系统 (100)， 所述系统包括 ： 第一查询单元 (111,113)， 其用于构成在数据存储器 (105) 中搜 索包括体积图像数据子集的体积图像数据集的 第一查询 ； 第二查询单元 (112,113)， 其构成在体 积图像数据集中搜索体积图像数据子集的第二 查询， 所述第二查询包括用于识别体积图像数据 集中的解剖结构的解剖结构信息 ； 第一确定单元 (121,123)， 其用于基于第一查询确定体积图像数 据集 ； 第二确定单元 (122,123)， 其基于在。
3、体积图 像数据集中所识别的解剖结构， 利用第二查询中 所包括的解剖结构信息， 确定体积图像数据集的 体积图像数据子集 ； 以及检索单元 (125)， 其用于 检索所确定的体积图像数据子集。 由此， 系统能够 检索描述解剖结构的数据减少的量， 即体积图像 数据集的子集。 (30)优先权数据 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 11 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书11页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103927388 A CN 103927388 A 1/2 页 2 1. 一种对体。
4、积图像数据集的数据存储器 (105) 中所包括的体积图像数据子集进行检 索的系统 (100)， 所述系统包括 ： 第一查询单元 (111,113)， 其用于构成在所述数据存储器 (105) 中搜索包括所述体积 图像数据子集的体积图像数据集的第一查询 ； 第二查询单元 (112,113)， 其用于构成在所述体积图像数据集中搜索所述体积图像数 据子集的第二查询， 所述第二查询包括用于识别所述体积图像数据集中的解剖结构的解剖 结构信息 ； 第一确定单元 (121,123)， 其用于基于所述第一查询确定所述体积图像数据集 ； 第二确定单元 (122,123)， 其用于基于在所述体积图像数据集中所识别的。
5、所述解剖结 构， 利用在所述第二查询中所包括的所述解剖结构信息， 确定所述体积图像数据集的所述 体积图像数据子集 ； 检索单元 (125)， 其用于检索所确定的体积图像数据子集。 2. 如权利要求 1 所述的系统 (100)， 还包括用于将新的体积图像数据集添加到所述数 据存储器 (105) 的添加单元 (110)。 3. 如权利要求 1 所述的系统 (100)， 还包括用于基于所述解剖结构信息分割所述体积 图像数据集的分割单元 (130)。 4. 如权利要求 2 所述的系统 (100)， 还将其布置为当将新的体积图像数据集添加到所 述数据存储器 (105) 中时， 基于所述解剖结构信息识别所。
6、述新的体积图像数据集中的所述 解剖结构。 5. 如权利要求 1 所述的系统 (100)， 其中， 所述第二确定单元 (122) 被布置为基于适应 于所述体积图像数据集中的所述解剖结构的形状模型， 确定所述体积图像数据子集。 6.如权利要求1所述的系统(100)， 其中， 所述解剖结构信息还包括关于所述解剖结构 的特性的信息。 7. 如权利要求 1 所述的系统 (100)， 其中， 所述检索单元 (125) 还被布置为检索所确定 的体积图像数据子集的特点。 8. 如权利要求 1 所述的系统 (100)， 还包括包括所述第一查询单元 (111) 和所述第二 查询单元 (112) 的客户机单元 (1。
7、40)、 以及包括所述数据存储器 (105)、 所述第一确定单元 (121) 和所述第二确定单元 (122) 的服务器单元 (150)。 9. 一种图像采集装置 (300)， 其包括如权利要求 1 所述的系统 (100)。 10. 一种工作站 (400)， 其包括如权利要求 1 所述的系统 (100)。 11. 一种对体积图像数据集的数据存储器中所包括的体积图像数据子集进行检索的方 法 (200)， 所述方法包括 ： 第一查询步骤 (211)， 其用于构成在所述数据存储器中搜索包括所述体积图像数据子 集的体积图像数据集的第一查询 ； 第二查询步骤 (212)， 其用于构成在所述体积图像数据集中。
8、搜索所述体积图像数据子 集的第二查询， 所述第二查询包括用于识别所述体积图像数据集中的解剖结构的解剖结构 信息 ； 第一确定步骤 (221)， 其用于基于所述第一查询确定所述体积图像数据集 ； 第二确定步骤 (222)， 其用于基于在所述体积图像数据集中所识别的所述解剖结构， 利 权 利 要 求 书 CN 103927388 A 2 2/2 页 3 用在所述第二查询中所包括的所述解剖结构信息， 确定所述体积图像数据集的所述体积图 像数据子集 ； 检索步骤 (225)， 其用于检索所确定的体积图像数据子集。 12. 一种对体积图像数据集的数据存储器中所包括的体积图像数据子集进行检索的装 置， 所。
9、述装置包括 ： 第一查询模块， 其用于构成在所述数据存储器中搜索包括所述体积图像数据子集的体 积图像数据集的第一查询 ； 第二查询模块， 其用于构成在所述体积图像数据集中搜索所述体积图像数据子集的第 二查询， 所述第二查询包括用于识别所述体积图像数据集中的解剖结构的解剖结构信息 ； 第一确定模块， 其用于基于所述第一查询确定所述体积图像数据集 ； 第二确定模块， 其用于基于在所述体积图像数据集中所识别的解剖结构， 利用所述第 二查询中所包括的所述解剖结构信息， 确定所述体积图像数据集的所述体积图像数据子 集 ； 检索模块， 其用于检索所确定的体积图像数据子集。 权 利 要 求 书 CN 103。
10、927388 A 3 1/11 页 4 利用解剖形状信息访问医学图像数据库 0001 本申请为分案申请， 其原申请是 2009 年 3 月 26 日进入中国国家阶段、 国际申请日 为 2007 年 9 月 26 日的国际专利申请 PCT/IB2007/053907， 该原申请的中国国家申请号是 200780035685.1， 发明名称为 “利用解剖形状信息访问医学图像数据库” 。 技术领域 0002 本发明涉及访问医学图像数据库中所包括的数据的领域， 尤其涉及利用解剖形状 信息访问医学图像数据库中所包括的数据。 背景技术 0003 针对诊断和治疗计划， 医生需要访问例如计算机断层扫描的存储在存。
11、储器系统 中的医学图像数据集中所包括的信息。在 H.Muller 等人的题为 “The medGIFT project on medical image retrieval” (http:/www.dim.hcuge.ch/medgift/publications/ medGIFT.pdf) 的文章中描述了一种检索存储在存储器系统中的医学图像的工具， 下文中称 为参考文献 1。medGIFT 工具特别基于 GNU 图像探测工具 (GIFT)。如 GIFT， medGIFT 工具依 靠用于检索的四个主要特征群 ： 整体颜色特征、 局部颜色特征、 整体纹理特征、 局部 Gabor 滤波器响应。文章。
12、还描述了利用关于图像内容的临床信息对肺组织图像索引的不同方法。 文章还描述了如何去除不需要检索的图像背景。通过去除诸如文本的特定结构， 及接下来 的低通滤波及阈值处理和去除小的无关对象来完成去除。 发明内容 0004 参考文献 1 中所述系统的局限性在于所述系统只允许去除二维 (2D) 图像背景的 一小部分， 通常为标识、 文本和边缘。通常， 特别是在三维 (3D) 图像数据集的情况中， 3D 图 像数据集包括多个解剖结构。然而， 医生可能有兴趣检索 3D 图像数据集中所包括的感兴趣 的解剖结构， 而没有兴趣检索 3D 图像数据中所包括的其他解剖结构。 0005 有利地具有一种用于检索描述感兴。
13、趣的解剖结构且包括在体积图像数据集中的 数据的系统， 所述系统能够减少从数据存储器传送到存储单元和 / 或传送到系统的处理器 的数据的所需的量。 0006 为了解决这个问题， 在本发明的一个方面， 一种用于检索体积图像数据集的数据 存储器中所包括的体积图像数据子集的系统包括 ： 0007 第一查询单元， 其用于构成在数据存储器中搜索包括体积图像数据子集的体积图 像数据集的第一查询 ； 0008 第二查询单元， 其用于构成在体积图像数据集中搜索体积图像数据子集的第二查 询， 所述第二查询包括用于识别体积图像数据集中的解剖结构的解剖结构信息 ； 0009 第一确定单元， 其用于基于第一查询确定体积。
14、图像数据集 ； 0010 第二确定单元， 其用于基于在体积图像数据集中所识别的解剖结构， 利用在第二 查询中所包括的解剖结构信息， 确定体积图像数据集的体积图像数据子集 ； 以及 说 明 书 CN 103927388 A 4 2/11 页 5 0011 检索单元， 其用于检索所确定的体积图像数据子集。 0012 布置第一确定单元以基于第一查询确定体积图像数据集， 例如， 基于第一查询中 所包括的患者姓名、 基于图像采集模式以及基于图像采集的日期。可以利用图像数据分割 识别体积图像数据集中所包括的解剖结构， 并且可以将分割结果存储在数据存储器中。可 选地， 可以布置系统分割体积图像数据集， 并基。
15、于分割结果和第二查询中所包括的解剖结 构信息识别体积图像数据集中所包括的解剖结构。 可以将第二确定单元布置为基于第二查 询中所包括的解剖结构信息访问分割结果， 以及将体积图像数据子集确定为包括所识别的 解剖结构中所包括的数据元的子集。可以布置检索单元检索这些数据元， 从而检索包括解 剖结构的体积图像数据集的子集。因此， 系统能够检索描述解剖结构的数据减少的量， 即 ： 体积图像数据集的子集。 0013 在系统的一个实施例中， 系统还包括用于将新的体积图像数据集添加到数据存储 器的添加单元。添加单元允许用户将新的体积图像数据集添加到数据存储器， 所述新的体 积图像数据集例如包括新的患者的胸部 C。
16、T 扫描的体积图像数据集。当医生需要用子集进 行诊断或者作为参考时， 可以检索新的体积图像数据集的子集。 0014 在系统的一个实施例中， 系统还包括基于解剖结构信息分割体积图像数据集 的分割单元。例如， 可以将分割单元实施为适应单元， 所述适应单元用于使解剖结构 信息中所描述的形状模型适应于由第一确定单元所确定的体积图像数据集中的解剖 结 构。 在 H.Schramm 等 人 的 题 为 “Toward fully automatic object detection and segmentation” (in Proc.SPIE卷6144,614402 ； Medical Imaging2。
17、006:Image Processing ； J.M.Reinhardt,J.P.Pluim ； Eds.,11-20 页 ) 的文章中描述了一种合适的适应方法， 下文中 称为参考文献 2。适应的形状模型能够识别解剖结构。系统中包括分割单元有利地允许系 统利用例如形状模型适应的图像数据分割识别体积图像数据集中的解剖结构。 0015 在系统的一个实施例中， 当将新的体积图像数据集添加到数据存储器时， 还将系 统布置为基于解剖结构信息识别新的体积图像数据集中的解剖结构。 来自原有查询的解剖 结构信息可以与新的体积图像数据集一起由系统进行存储， 或者由用户提供。当用户添加 新的体积图像数据集时， 可。
18、以将系统布置为分割新的体积图像数据集， 以基于所述解剖结 构信息识别新的体积图像数据集中的解剖结构。 为此， 可以将系统布置为采用分割单元。 例 如适应于解剖结构的长方体的顶的坐标或三角网格的顶的坐标的解剖结构的描述包括解 剖结构的数据元的定位， 可以将其与体积图像数据集一起存储在数据存储器中。 随后， 在数 据检索期间， 可以由第二确定单元利用体积结构的描述确定包括解剖结构的体积图像数据 子集。当将新的体积图像数据集添加到数据存储器时， 识别新的体积图像数据集中的解剖 结构， 有利地加快确定和检索体积图像数据子集。 0016 在系统的一个实施例中， 将第二确定单元布置为基于适应于体积图像数据。
19、集中的 解剖结构的形状模型确定体积图像数据子集。 示例性形状模型包括用于模拟解剖结构的表 面的三角网格。 可以将系统的分割单元布置为使三角网格适应于由第一确定单元确定的体 积图像数据集中的解剖结构。可选地， 形状模型可以已经适应由第一确定单元确定的体积 图像数据集中的解剖结构。 适应的三角网格允许识别由模拟解剖结构表面的适应的三角网 格所限定的体积中所包括的定位。 可以由第二确定单元将包括这些定位的数据元确定为体 积图像数据子集中所包括的数据元。 基于适应的模型网格确定体积图像数据子集允许将体 说 明 书 CN 103927388 A 5 3/11 页 6 积图像数据子集的大小最小化。 001。
20、7 在系统的一个实施例中， 解剖结构信息还包括关于解剖结构特性的信息。该特性 可以进一步描述解剖结构， 例如， 诸如肺结节的解剖结构的大小和形状。 这使得用户能够检 索到例如结节比参考椭球体大。 0018 在系统的一个实施例中， 还将检索单元布置为检索所确定的体积图像数据子集的 特点。 第二查询的解剖结构信息还可以包括用于检索所确定的体积图像数据子集的特点的 请求。 该特点可以为例如适应于所确定的体积图像数据子集中所包括的解剖结构的三角网 格的顶点坐标， 或者描述所确定的体积图像数据子集中所包括的解剖结构的数据元的二进 制掩码。可以利用所检索的特点进一步分析解剖结构， 所述特点例如适应于所确定。
21、的体积 图像数据子集中所包括的解剖结构的三角网格的顶点坐标。 由于检索适应于解剖结构的三 角网格的顶点坐标， 因此不需要使三角网格模型适应于所确定的体积图像数据子集中所包 括的解剖结构。 0019 在系统的一个实施例中， 系统还包括包括第一查询单元和第二查询单元的客户机 单元， 以及包括数据存储器、 第一确定单元和第二确定单元的服务器单元。 服务器单元可以 经由诸如局域网、 城域网、 广域网等的计算机网络连接到多个客户机单元。 这使得多个用户 能够同时访问多个定位的数据存储器。 0020 在本发明的另一方面， 根据本发明的系统被包括在图像采集装置中。 0021 在本发明的另一方面， 根据本发明。
22、的系统被包括在工作站中。 0022 在本发明的另一方面， 检索体积图像数据集的数据存储器中所包括的体积图像数 据子集的方法包括 ： 0023 第一查询步骤， 其用于构成在数据存储器中搜索包括体积图像数据子集的体积图 像数据集的第一查询 ； 0024 第二查询步骤， 其用于构成搜在体积图像数据集中搜索体积图像数据子集的第二 查询， 所述第二查询包括用于识别体积图像数据集中的解剖结构的解剖结构信息 ； 0025 第一确定步骤， 其用于基于第一查询确定体积图像数据集 ； 0026 第二确定步骤， 其用于基于在体积图像数据集中所识别的解剖结构， 利用在第二 查询中所包括的解剖结构信息， 确定体积图像数。
23、据集的体积图像数据子集 ； 以及 0027 检索步骤， 其用于检索所确定的体积图像数据子集。 0028 在本发明的另一方面， 一种由计算机布置下载的计算机程序产品， 其包括用于检 索体积图像数据集的数据存储器中所包括的体积图像数据子集的指令， 所述计算机布置包 括处理器单元和存储器 , 下载之后， 所述计算机程序产品为所述处理单元提供实现下述任 务的能力 ： 0029 构成用于在数据存储器中搜索包括体积图像数据子集的体积图像数据集的第一 查询 ； 0030 构成用于在体积图像数据集中搜索体积图像数据子集的第二查询， 所述第二查询 包括用于识别体积图像数据集中的解剖结构的解剖结构信息 ； 003。
24、1 基于第一查询确定体积图像数据集 ； 0032 基于在体积图像数据集中所识别的解剖结构， 利用第二查询中所包括的解剖结构 信息， 确定体积图像数据集的体积图像数据子集 ； 以及 说 明 书 CN 103927388 A 6 4/11 页 7 0033 对所确定的体积图像数据子集进行检索。 0034 本领域技术人员基于当前描述， 能够实现与如此处所述的系统及其变形的改变相 对应的图像采集装置、 工作站、 方法和 / 或计算机程序产品的改变和变形。 0035 本领域技术人员将会理解可以将所述方法应用于通过各种采集模式所采集的体 积即三维 (3D) 和四维 (4D) 图像数据， 所述采集模式诸如 。
25、( 但不限于 ) 计算机断层扫描 (CT)、 磁共振成像 (MRI)、 超声 (US)、 正电子发射断层扫描 (PET)、 单光子发射计算机断层扫 描 (SPECT) 和核医学 (NM)。 附图说明 0036 参照下文中所描述的实施方式和实施例并参考附图， 本发明的这些及其他方面将 变得明显并将参照其进行阐述， 其中 ： 0037 图 1A 示意性地示出系统的示例性实施例的方框图 ； 0038 图 1B 示意性地示出基于客户机服务器架构的系统的另一实施例的方框图 ； 0039 图 2 示出了方法的示例性实施方式的流程图 ； 0040 图 3 示意性地示出图像采集装置的示例性实施例 ； 0041。
26、 图 4 示意性地示出工作站的示例性实施例。 0042 在所有附图中， 相同的附图标记用于表示的相似的部分。 具体实施方式 0043 图 1 示意性地示出了系统 100 的示例性实施例的方框图， 所述系统 100 用于检索 体积图像数据集的数据存储器 105 中所包括的体积图像数据子集， 该系统包括 ： 0044 第一查询单元 111， 其用于构成用于在数据存储器 105 中搜索包括体积图像数据 子集的体积图像数据集的第一查询 ； 0045 第二查询单元 112， 其用于构成用于在体积图像数据集中搜索体积图像数据子集 的第二查询， 所述第二查询包括用于识别所述体积图像数据集中的解剖结构的解剖结。
27、构信 息 ； 0046 第一确定单元 121， 其用于基于第一查询确定所述体积图像数据集 ； 0047 第二确定单元 122， 其用于基于在体积图像数据集中所识别的解剖结构， 利用第二 查询中所包括的解剖结构信息， 确定体积图像数据集的体积图像数据子集 ； 以及 0048 检索单元 125， 其用于检索所确定的体积图像数据子集。 0049 系统 100 的示例性实施例还包括下述可选单元 ： 0050 添加单元 110， 其用于将新的体积图像数据集添加到数据存储器 105 ； 0051 分割单元 130， 其用于基于解剖结构信息分割体积图像数据集 ； 0052 控制单元 160， 其用于控制系统。
28、 100 的工作流程 ； 0053 用户界面 165， 其用于与系统 100 的用户通信 ； 以及 0054 用于存储数据的存储单元 170。 0055 在系统100的实施例中， 具有针对输入数据的三个输入接头181、 182和183。 将第 一输入接头 181 布置为接收来自诸如 ( 但不限于 ) 硬盘、 磁带、 闪存或光盘的数据存储器的 数据。将第二输入接头 182 布置为接收来自诸如 ( 但不限于 ) 鼠标或触摸屏的用户输入设 说 明 书 CN 103927388 A 7 5/11 页 8 备的数据。将第三输入接头 183 布置为接收来自诸如键盘的用户输入设备的数据。输入接 头 181、。
29、 182 和 183 连接到输入控制单元 180。 0056 在系统100的实施例中， 具有针对输出数据的两个输出接头191和192。 将第一输 出接头 191 布置为将数据输出到诸如硬盘、 磁带、 闪存或光盘的数据存储器。将第二输出接 头 192 布置为将数据输出到显示设备。输出接头 191 和 192 经由输出控制单元 190 接收相 应数据。 0057 本领域技术人员将会理解， 有许多方法将输入设备连接到系统 100 的输入接头 181、 182和183， 以及将输出设备连接到系统100的输出接头191和192。 这些方法包括(但 不限于)有线和无线连接， 诸如(但不限于)局域网(LAN。
30、)和广域网(WAN)、 因特网、 数字电 话网络和模拟电话网络的数字网络。 0058 在系统 100 的实施例中， 系统 100 包括存储单元 170。将系统 100 布置为经由输 入接头 181、 182 和 183 的任何一个接收来自外部设备的输入数据， 并将所接收的输入数据 存储在存储单元 170 中。将输入数据下载到存储单元 170 中使得可以通过系统 100 的各单 元快速访问相关数据部分。 输入数据可以包括例如用于构成第一查询和第二查询的用户输 入。可选地， 输入数据可以包括用于添加到数据存储器 105 的新的体积图像数据集。可以 由诸如 ( 但不限于 ) 随机存取存储器 (RAM。
31、) 芯片、 只读存储器 (ROM) 芯片和 / 或硬盘驱动 器和硬盘的设备实现存储单元 170。还可以将存储单元 170 布置为存储输出数据。输出数 据可以包括例如所检索的体积图像数据子集。还可以将存储单元 170 布置为经由存储总线 175 接收来自系统 100 的各单元的数据， 并将数据传送到系统 100 的各单元， 其中， 系统 100 的各单元包括数据存储器105、 添加单元110、 第一查询单元111、 第二查询单元112、 第一确 定单元121、 第二确定单元122、 检索单元125、 分割单元130、 控制单元160和用户界面165。 还可以将存储单元 170 布置为经由输出接头。
32、 191 和 192 的任何一个使得外部设备获得输出 数据。将来自系统 100 的各单元的数据存储在存储单元 170 中可以有利地提高系统 100 的 各单元的性能， 并能够提高将输出数据从系统 100 的各单元传输到外部设备的速度。 0059 可选地， 系统 100 可以不包括存储单元 170 和存储总线 175。可以由连接到系统 100 的各单元的诸如外部存储器或处理器的至少一个外部设备提供用于系统 100 的输入数 据。同样地， 可以将由系统 100 生成的输出数据提供给连接到系统 100 的各单元的至少一 个外部设备， 诸如外部存储器或处理器。可以将系统 100 的各单元布置为经由内部。
33、连接或 者经由数据总线接收来自彼此的数据。 0060 在系统 100 的实施例中， 系统 100 包括用于控制系统 100 的工作流程的控制单元 160。可以将控制单元布置为接收来自系统 100 的各单元的控制数据， 以及向系统 100 的各 单元提供控制数据。例如， 在确定体积图像数据集之后， 可以将第一确定单元 121 布置为将 控制数据 “已确定体积图像数据集” 发送到控制单元 160， 并将控制单元 160 布置为将控制 数据 “分割体积图像数据集中的解剖结构” 提供给分割单元 130， 请求分割单元 130 分割体 积图像数据集， 并基于第二查询中所包括的解剖结构信息识别体积图像数据。
34、集中的解剖结 构。可选地， 可以在系统 100 的另一单元中实现控制功能。 0061 在系统 100 的实施例中， 系统 100 包括用于与系统 100 的用户通信的用户界面 165。可以将用户界面 165 布置为向用户提供用于进入第一查询输入和第二查询输入的模 块。可选地， 用户界面可以接收用于选择系统 100 的操作模式的用户输入， 诸如为了识别体 说 明 书 CN 103927388 A 8 6/11 页 9 积图像数据集中的解剖结构选择用于由分割单元 130 分割体积图像数据集的方法的模式。 本领域技术人员将理解在系统 100 的用户界面 165 中可以有利地实现更多的功能。 0062。
35、 体积 ( 即三维 (3D) 图像数据集包括元。体积图像数据的每个数据元 (x,y,z,I) 包括定位 (x,y,z)， 通常由图像数据集坐标系中的三个直角坐标 x,y,z 和该定位的密度 I 表示。可以将医学图像数据体积定义为包括图像数据元 (x,y,z,I) 中所包括的所有定位 (x,y,z) 的体积。可以将体积图像数据集组织为图像体积的基本平面部分的集合， 例如， 基 本垂直于坐标系的z轴的部分。 4D图像数据集包括在运动的不同时间情况或不同阶段采集 的体积图像数据集的集合。 0063 将体积图像数据集存储在系统 100 的数据存储器 105 中。数据存储器 105 是永久 的即非易失性。
36、的存储器设备， 其允许存储、 读出和写入数字化的数据。 这种存储器设备可以 采用例如磁盘、 光盘和 / 或磁带。本领域技术人员将会知晓实现数据存储器 105 的有效方 法。 0064 在系统 100 的实施例中， 系统包括用于将新的体积图像数据集添加到数据存储器 105 的添加单元 110。当通过采集装置采集到新的体积图像数据集时， 系统 100 可以获得所 述新的体积图像数据集以对其进行存储。例如， 可以经由计算机网络将新的体积图像数据 集传送到系统存储单元 170。将添加单元 110 布置为将来自存储单元 170 的新的体积图像 数据集存放到数据存储器 105 中。还可以将添加单元布置为将。
37、关于新的体积图像数据集的 参考信息存放到数据存储器中。 参考信息可以包括体积图像数据集的描述和体积图像数据 集在数据存储器中的地址。体积图像数据集的描述可以包括患者的姓名以及可选地关于 患者的更多信息、 图像数据采集模式、 数据采集的日期和体积图像数据集的内容的描述， 例 如， 在体积图像数据集中所识别的解剖结构的列表。 可以将系统100布置为从用户输入和/ 或从与新的体积图像数据集相关的元数据中获得参考信息。可选地， 可以将系统 100 布置 为例如通过分割体积图像数据而从新的体积图像数据集中得到一部分参考信息。 体积图像 数据集的地址可以为存储地址， 其中， 将数字化的体积图像数据集写在磁。
38、盘上。可选地， 体 积图像数据集的地址可以为包括数据存储器中的数字化体积图像数据集的地址的记录的 存储地址。可以将参考信息存储在例如关系数据库中。可以基于参考信息确定体积图像数 据集。 0065 将系统 100 的第一查询单元 111 布置为构成用于在数据存储器 105 中搜索包括体 积图像数据子集的体积图像数据集的第一查询。用户可以利用用户界面 165 提供构成第一 查询的必要的输入。 用户输入可以包括例如 ： 患者姓名(例如， John Smith)、 图像数据采集 模式 ( 例如， X 光 CT)、 数据采集日期 ( 例如， 10/07/2006)。该查询很可能描述一个体积图 像数据集。。
39、可选地， 查询可以包括患者的性别 ( 例如， 男性 )、 图像采集模式 ( 例如， MRI) 和 体积图像数据集中所包括的解剖结构的名称(例如， 右冠状动脉树)。 该查询可以描述多个 体积图像数据集。可以将用户界面布置为帮助用户进入构成第一查询的用户输入。例如， 用户界面可以包括诸如(但不限于)患者姓名文本框和用于指导用户进入构成第一查询的 用户输入的按钮的模块。 由第一单元构成的第一查询用于基于数据集的参考信息搜索体积 图像数据集。 0066 将系统100的第二查询单元112布置为构成用于在体积图像数据集中搜索体积图 像数据子集的第二查询， 所述第二查询包括用于识别体积图像数据集中的解剖结构。
40、的解剖 说 明 书 CN 103927388 A 9 7/11 页 10 结构信息。解剖结构可以为例如心脏结构、 肺结构、 结肠结构、 骨骼、 动脉树或大脑中的结 构。用户可以利用用户界面 165 提供构成查询的必要输入。用户输入可以包括例如， 体积 图像数据集中所包括的解剖结构的名称。 用户输入还可以包括关于如何识别解剖结构的信 息， 例如， 通过使形状模型适应于体积图像数据集中所包括的解剖结构， 或者通过访问在体 积图像数据集中所识别的解剖结构的列表。可以将第二查询单元 112 布置为基于用户输入 构成第二查询。第二查询可以包括用户输入中所包括的解剖结构的名称。第二查询还可以 包括关于适应。
41、于体积图像数据集中所包括的解剖结构的形状模型的信息。 形状模型信息可 以包括用于获得形状模型的链接。可选地， 形状模型信息可以包括由确定单元所使用的形 状模型的描述。 0067 本领域技术人员将理解可以将第一查询单元111和第二查询单元112实现为用于 构成包括第一查询和第二查询的一个查询的一个查询单元 113。用户界面 165 可以包括帮 助用户生成句法上正确的查询的模块。 0068 将系统 100 的第一确定单元 121 布置为基于第一查询确定体积图像数据集。应该 将通过第一确定单元121确定体积图像数据集解释为通过第二确定单元122确定访问体积 图像数据集， 即在第二确定单元 122 中。
42、可以得到体积图像数据集中所包括的数据。例如， 通 过第一确定单元 121 确定体积图像数据集可以包括搜索并找到体积图像数据在数据存储 器中的地址。通过第一确定单元 121 确定体积图像数据集还可以包括在系统 100 的存储单 元 170 中生成体积图像数据集的备份。 0069 可以在获得第一查询之后且构成第二查询之前开始确定体积图像数据集。 可以将 第一确定单元 121 布置为搜索包括体积图像数据集参考信息的数据库。在系统 100 的实施 例中， 第一确定单元 121 找到体积图像数据集的参考信息， 其中包括体积图像数据集的存 储地址。还将第一确定单元布置为将该地址传送给系统 100 的第二确。
43、定单元 122。还将第 一确定单元布置为将从参考信息中提取的线索传送给第二查询单元 112 和用户界面 165， 从而更好地帮助用户建立语义上正确的第二查询。例如， 从参考信息中提取的线索可以包 括体积图像数据集中所包含的解剖结构的列表或满足第一查询的体积图像数据集的列表。 用户还可以改进第一查询以确定体积图像数据集。 0070 将系统100的第二确定单元122布置为基于在体积图像数据集中所识别的解剖结 构， 利用第二查询中所包含的解剖结构信息， 确定体积图像数据集的体积图像数据子集。 应 该将通过第二确定单元122确定体积图像数据集解释为确定通过检索单元125访问体积图 像数据子集， 即 ：。
44、 使得检索单元 125 能够获得体积图像数据子集中所包括的数据。例如， 通 过第二确定单元 122 确定体积图像数据子集可以包括搜索和找到数据元， 所述数据元的定 位包含在适应于所述解剖结构的网格中或者在包括所述网格的长方体中。 通过第二确定单 元 122 确定体积图像数据集还可以包括在系统 100 的存储单元 170 中建立体积图像数据子 集的备份。 0071 在系统 100 的实施例中， 第二确定单元 122 利用第二查询中所包括的解剖结构信 息在体积图像数据集的参考信息中搜索关于体积图像数据集中所包括的解剖结构的线索。 例如， 参考信息可以包括体积图像数据集中所包括的解剖结构的列表。对于。
45、列在参考信息 中所列出的每个解剖结构， 列表还包括包括所述解剖结构的体积的相应长方体。可以将第 二确定单元布置为在列表中找到解剖结构的名称， 从而确定包括解剖结构的长方体。其定 说 明 书 CN 103927388 A 10 8/11 页 11 位被包括在长方体中的数据元可以为所确定的体积图像数据子集的数据元。 0072 如果第一确定单元 121 基于第一查询无法确定体积图像数据集， 或者如果第二确 定单元 122 利用第二查询中所包括的解剖结构信息无法确定体积图像数据集的子集， 则可 以将控制单元 160 布置为获得来自相应确定单元的 “失败” 输入， 并且执行默认的 “失败” 动 作， 例。
46、如， 控制单元可以请求用户界面 165 显示消息 “没有符合您第一查询的体积图像数据 集” 或 “没有符合您第二查询的体积图像数据子集” 。 0073 本领域技术人员将会理解， 第一确定单元 121 和第二确定单元 122 可以实现为一 个确定单元 123， 所述确定单元 123 用于基于第一查询和基于第二查询确定体积图像数据 集的体积图像数据子集。 0074 在系统 100 的实施例中， 将第二确定单元 122 布置为基于适应于体积图像数据集 中的解剖结构的形状模型确定体积图像数据子集。 体积图像数据子集包括具有在适应于解 剖结构的模型网格内的定位的数据元。当将体积图像数据集添加到数据存储器。
47、中时， 模型 网格可以已经适应于体积图像数据集中的解剖结构。 可以将适应的模型网格在体积图像数 据集坐标系中的顶点坐标存储在体积图像数据集的参考信息中。 第二查询可以包括包括解 剖结构名称的解剖结构信息。可以由第二确定单元 122 利用解剖结构的名称获得适应于解 剖结构的模型网格的顶点坐标。由第二确定单元 122 利用适应的模型网格的顶点坐标确定 体积图像数据集的数据元。 体积图像数据子集包括定位于由模型网格所限定的体积中的这 些数据元。 0075 可选地， 解剖结构信息可以包括适应于解剖结构的形状模型的信息和系统 100 的 单元的信息。例如， 分割单元 130 可以包括适应于解剖结构的形状。
48、模型的描述。第二确定 单元 122 可以采用分割单元 130 以适应于体积图像数据集中的解剖结构。 0076 将系统 100 的检索单元 125 布置为检索体积图像数据子集。可以将体积图像数据 子集下载到系统 100 的存储单元 170 中。用户可以利用其他观察和 / 或分析应用来观察和 / 或提取来自体积图像数据子集的更多信息。可选地， 观察和 / 或分析应用可以在系统 100 的另一单元中实现。 0077 在系统 100 的实施例中， 系统 100 还包括基于解剖结构信息分割体积图像数据集 中的解剖结构的分割单元130。 可以通过多种方法实现分割体积图像数据集， 诸如(但不限 于 ) 利用。
49、具有轮廓匹配的探测光铸造的分割、 利用形状模型的分割、 利用波前传播的分割 和利用体素分类器分割。 可选地， 在用户参与的情况下， 可以基于解剖结构信息交互地实现 分割体积图像数据集。 可以在刚好检索体积图像数据子集之前或检索体积图像数据子集之 前的任何其他时刻， 实现分割体积图像数据集。 可以将分割的结果， 特别是分割期间所识别 的解剖结构， 同体积图像数据集一起存储， 以用于将来使用。在实施例中， 分割单元 130 可 以是系统 100 的独立单元， 或者还可以是另一系统的单元。 0078 在系统 100 的实施例中， 将分割单元 130 布置为使包括三角网格的形状模型适应 于由第一确定单元所确定的体积图像数据集中的解剖结构。可以由分割单元 130 基于解剖 结构信息确定三角网格。例如， 可以在解剖结构信息中描述三角网格。三角网格描述了其 所适应的解剖结构的表面。在参考文献 2 中描述了用于适应三角网格的合适的适应方法。 0079 在系统 100 的实施例中。