[发明专利]用于从3D或4D数据集生成和显示2D投影的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从3D或4D数据集生成和显示2D投影的系统。本发明还涉及一种用于从所述种类的3D或4D数据集生成和显示这种2D投影的方法。

背景技术

已经有多种方法能够在手术介入程序期间将心脏冠状动脉树（也表示为血管树）的体积图像或三维图像（进一步缩写为3D图像）结合到心导管插入术实验室中，在本申请的背景下，手术介入程序在下文中表示并称为所谓的微创介入程序。例如，可以输入先前从心脏计算机断层摄影（进一步缩写为CT）或磁共振成像（进一步缩写为MRI）采集的数据，以在手术介入程序期间使用，或已经研发出一种新技术，其在实际的手术介入程序期间可以产生所述冠状动脉树的3D图像。后一技术利用旋转血管造影术，其中，在注射造影剂期间，所谓的C型臂在围绕病人旋转的同时采集很多图像。在此之后，可以对数据应用不同的策略，包括双视图建模、心脏门控、最小运动相位检测和/或重建，以在心导管插入术实验室中产生实况的3D或所谓的4D数据集，供医生在手术介入程序期间使用。在这种背景下，4D数据集表示将要以定义的时间间隔逐个呈现的从对象导出的若干3D数据集。这些数据集可以用于多种不同目的，包括选择最佳视角、分析三维定量冠状动脉、绘制路线图等。不过，医生通常习惯于按照一定的标准，即通常的视角，观察冠状动脉树的静态的（即不旋转的）图像。因此，即使有3D数据集，但它也可能未被充分利用以使得医生可以采集以二维方式观察冠状动脉树的额外静态快照。这使得产生一整套待观察的冠状动脉树图片的过程更为复杂并且耗时，对病人意味着额外的不适，从而造成额外的工作量和成本。

从US-2006/0239554-A1，己知一种用于根据包括心脏在内的胸部体积数据自动确定标准心脏视图的系统和方法，该视图由美国心脏协会定义。健康从业者可以采用该系统和方法快速查看二维视图，通常以此做出诊断。检测左心室。然后确定右心室的相对取向和标准心脏视图。在本系统和方法中，用于自动发现标准心脏视图的方法可以分为两个主要部分，即在第一步中自动检测心脏的左心室，并且在第二步中，给定心脏左心室，基于左心室长轴和右心室相对于左心室的方向，定义心脏平面的取向。

发明内容

可能需要改善和简化产生要观察的感兴趣对象的整套图片的程序，并且使得从感兴趣对象收集的数据更适于由操作者或工作人员察看并且察看更加舒适。特别是，需要改善和简化生成心脏冠状动脉树整套图片的程序，并使得从心脏冠状动脉树收集的数据更适于由操作者或工作人员察看并且察看更加舒适。

本发明的这些方面是由本发明实现的，根据本发明，提供了一种用于从表示感兴趣对象3D（表示三维）或4D视图的给定数据集生成并显示至少一个二维投影（下文缩写为2D投影）的系统，其中，提供控制器件以单独地用户定制一个或多个扫描架角度，在至少一个2D投影中从所述一个或多个扫描架角度察看感兴趣对象。在该背景下，4D数据集表示将要以定义的时间间隔逐个呈现的从感兴趣对象导出的若干3D数据集。

本发明的各方面还通过如下方法实现：所述方法用于从表示感兴趣对象3D或4D视图的给定数据集生成并显示至少一个2D投影，其中，一个或多个扫描架角度是单独地用户定制的，在至少一个2D投影中从所述一个或多个扫描架角度察看感兴趣对象。

特别地，在前述系统以及方法的优选实施例中，所述感兴趣对象是由心脏冠状动脉的血管树形成的。

所述系统和方法要求能够提供感兴趣对象的3D表示。其可以用各种不同的技术创建。在有了3D表示之后，可以将其前向投影到匹配针对由用户预定义的视角的察看方向的2D视图中，然后可以显示这些图像。

在优选的实施例中，所述感兴趣对象是由心脏的冠状动脉树构成的，必须能够提供心脏冠状动脉血管树的3D或者还有4D表示。可以从具有任意数量额外处理步骤（例如心脏门控或运动补偿）的诸如建模或重建技术，或甚至基于手术前采集的数据，例如老式X射线、计算断层摄影（也称为CT）或磁共振成像（也称为MRI），生成这种3D或4D表示。在前向投影到2D视图中之后，后者匹配医生预定义的针对视角的观察方向。然后可以在房间中显示这些图像以供医生使用。