[发明专利]用于显示对于密度特征的检查的体积数据的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在显示器上作为图像显示对象的特征的方法和装置。

背景技术

X射线在医学诊断中广泛使用。例如通常借助X射线（乳腺X射线照相）进行女性胸部组织癌症的检查。

由于检查的身体部位的特殊的解剖条件，对于借助X射线的这样的检查使用特殊设备，其通常称为乳腺X射线照相设备。

对于诊断，乳腺X射线照相设备的拍摄设置已经发展为标准设置。通常使用以下两个标准设置：

乳腺的侧斜位倾斜拍摄（MLO）（倾斜拍摄）是在乳腺癌早期识别-乳腺X射线照相中的标准设置。在此按照45°角度拍摄乳腺。该45°倾斜拍摄要显示外上象限、轴向分支和乳房下皱襞。

此外还有乳腺的头尾位拍摄（CC拍摄），其垂直向上进行。CC拍摄要显示尽可能多的乳腺组织并且理想地表示位于最远处的侧向和轴向片段外的所有乳腺片段。

在标准检查的范围内多次进行所谓的2层乳腺X射线照相，其结合了侧位（MLO）和头尾位（CC）拍摄。

尽管结合从不同角度的拍摄，常规的乳腺X射线照相还是具有其局限。存在如下危险：X射线图像中组织硬化（通常称所谓的钙化）通过其他结构遮盖并且不能被诊断。

例如在数字乳腺X射线照相中应用的断层合成（Tomosynthese）提供改进的诊断可能性。其基于，与计算机断层造影不同，仅扫描在围绕待检查的对象的X射线管的运动过程中一个相对小的角度区间。区间的该限制通常由于待检查的对象（例如女性乳房）引起。

可以借助修改的乳腺X射线照相系统或乳腺断层合成系统来拍摄乳腺X射线照相中的断层合成投影的序列。在此在X射线管在探测器上方在-25°和25°之间的角度范围中运动期间，例如建立25个投影。在该运动期间以有规律的距离触发射线并且从探测器分别读出投影。根据这些投影然后在断层合成-重建处理中在计算机中重建检查对象的三维表示。该对象然后通常以灰度值的形式呈现，所述灰度值表示对于在与灰度值对应的体素或空间点处的密度的度量。在医学诊断过程中通常仅考察重建的体积的所谓Z层，即，与探测器平面平行取向的重建的层图像。

对Z层的考察的改进可以通过用于三维体积数据组的可视化技术来实现。

对于三维体积作为图像在监视器上的显示使用所谓的体绘制技术。直接称为体绘制技术例如是光线投射（Ray Casting），即，仿真透射体积的光线。此外还有例如多平面重组，其也称为多平面重建（MPR）。在此是二维图像重建方法，其中使用作为横截面呈现的原始数据来计算正面矢状的倾斜形截面或曲线形截面，在解剖取向中其有助于观察者。在MIP（最大强度保护）方法中三维空间的每个具有最大灰度值的点分别沿着观察轴直接用于成像。形成二维投影图像。在从不同的考察位置考察一系列MIP图像时，由此形成空间关系。该方法大多用于显示利用造影剂填充的结构。

这样的用于显示断层合成数据的方法的应用例如在出版物US 20100166267A1，US 20090034684A1，US 7760924和US 20090080752A1中描述。

在所有这些方法中要考虑，其中通常作为灰度值呈现的体积数据出现不同密度的大的带宽（和由此扩大的灰度值范围）。为了描述重建的衰减值，通常使用标尺，该标尺根据科学家豪恩斯弗尔德（Hounsfield）命名并且大约从-1000（对于肺部组织）直到3000（骨）。该标尺上的每个值对应一个灰度级，从而总共获得大约4000个待显示的灰度级。这个在CT中在三维图像重建时通常的图不能简单转换到为可视化而使用的监视器上。这一点一方面由于，在商业上通用的8位监视器上最大能够显示256（即2⁸）个灰度级。更高数量的灰度级的显示是没有意义的，因为显示器的显示的精细度明显超过人眼的精细度，人眼大约能区分35个灰度级。对于人的组织的显示，由此试图提取对诊断相关的细节。