CN107833231A - 医学图像显示方法、装置和计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种医学图像显示方法、装置和计算机存储介质。医学图像显示方法包括以下步骤：将医学图像分割为多个区域；针对各个区域，使用对应的窗宽和窗位数值进行映射；以及将经过映射的所述多个区域的至少两个不同区域联合显示。

Description

医学图像显示方法、装置和计算机存储介质

技术领域

本发明涉及医学图像领域，特别涉及一种医学图像显示方法、装置和计算机存储介质。

背景技术

医学图像特别是计算机断层扫描(CT,Computed Tomography)、正电子发射断层扫描(PET,Positron Emission Tomography)以及磁共振图像(MR,Magnetic Resonance)均是非常重要的医学图像，可以无创地提供患者的解剖结构图像，从而为相关疾病诊断提供有效的技术支撑。

CT、PET、MR等医疗成像设备所采集到的信息，通过图像重建算法、图像预处理等步骤后，被转换为医生肉眼可辨识的灰度图像。成像设备采集的原始信号强度值分布范围很广(如0～65535)，而通常的显示器由于硬件本身的限制，能够显示的灰度值范围远小于原始强度值的数值范围，比如通常家用电脑的灰度值只有256级，医学专用显示器的灰度值可以扩展到1024或2048级，但仍然小于原始信号强度值的范围。

因此将原始信号转换为显示器显示数据时，就需要进行一个数值映射的过程，即将原本更多级(如65535级)的强度值映射到显示器支持的灰度值范围内(比如256级)，这个映射的计算过程在医学上称之为窗宽(windowing width)和窗位(windowing level)映射。示例性的计算公式如下所示：

其中，V为某个像素的原始信号强度值，Vmax,Vmin分别表示整幅图像中V的最大和最小值，G(V)为显示器显示的灰度值，g_m为显示器的最大能显示的灰度值(例如255)，W为当前的窗宽，L为当前的窗位。

人体组织密度存在差异，在医学图像中原始信号强度值差异也较大。例如骨头的原始信号强度值在1000左右，而肺部由于空气居多，数值在-1000左右，而内脏如肝等部位的数值分布在100～300之间。上述方法中窗宽窗位W、L都是变量，因此通过选择不同的窗宽窗位组合，可以显示特定像素值，屏蔽其它范围的像素值，从而更有针对性地观察局部细节。但是，选择不同的窗宽窗位组合意味着需要来回切换不同的窗宽窗位值，给阅片工作带来了不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种医学图像显示方法、装置和计算机存储介质，可以降低医生阅片时切换窗宽窗位的频次。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种医学图像显示方法，包括以下步骤：将医学图像分割为多个区域；针对各个区域，使用对应的窗宽和窗位数值进行映射；以及将经过映射的所述多个区域的至少两个不同区域联合显示。

在本发明的一实施例中，所述多个区域的每一个对应所述医学图像的一个CT值范围。

在本发明的一实施例中，所述多个区域的每一个对应该医学图像的显示对象的一个器官或组织。

在本发明的一实施例中，将医学图像分割为多个区域的步骤包括：在接收导入的一个或多个医学图像的过程中，自动地将医学图像分割为多个区域；或者在收到导入的一个或多个医学图像后，响应于所选择的区域，从医学图像中分割出所选择的区域。

在本发明的一实施例中，针对各个区域的像素，使用对应的窗宽和窗位数值进行映射的步骤包括：根据所分割的区域，为所述医学图像的各像素创建对应的标记；全局遍历所述医学图像的各像素，针对各像素根据预设的对应窗宽和窗位数值进行所述映射，获得显示灰度值。

在本发明的一实施例中，针对各个区域的像素，使用对应的窗宽和窗位数值进行映射的步骤包括：在各个区域的边界内进行区域遍历，针对各区域内的各像素，根据预设的对应窗宽和窗位数值进行所述映射，获得显示灰度值。

在本发明的一实施例中，所述的方法还包括：自动或者响应于操作，显示当前显示的各区域的窗宽和窗位数值；或者响应于选择操作，显示所选择区域的窗宽和窗位数值。

在本发明的一实施例中，所述的方法还包括：接收对选定区域的窗位和/或窗宽的修改；根据所述修改对应地改变所述医学图像的窗位/或窗宽。

在本发明的一实施例中，所述操作的方式包括：鼠标操作、键盘操作、触摸操作、语音操作中的一种或多种。

在本发明的一实施例中，所述医学图像为计算机断层扫描图像、正电子发射断层图像或磁共振图像。

本发明还提出一种医学图像显示装置，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行所述指令以实现如上所述的方法。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其中当计算机指令被处理器执行时，执行如上所述的方法。

与现有技术相比，本发明通过为不同区域设定不同的窗宽和窗位数值组合，并将各个区域联合显示。因此同一医学图像中信号值相差较远的两区域也可以同时看清细节的效果，降低观察者(例如技师或者医生)来回切换的频次。

附图说明

图1是本发明一实施例的计算机设备的结构示意图；

图2是本发明一实施例的医学图像显示方法的流程图；

图3是本发明一实施例的医学图像显示方法的分割选择界面示意图。

图4是本发明一实施例的医学图像显示方法的医学图像分割示意图。

图5是本发明一实施例的医学图像显示方法的联合显示示意图。

图6是本发明另一实施例的医学图像显示方法的流程图；

图7A和7B是本发明一实施例的医学图像显示方法的显示窗宽窗位界面示意图。

图8是本发明另一实施例的医学图像显示方法的修改窗宽窗位的流程图；

图9是本发明一实施例的医学图像显示方法的修改窗宽窗位的界面示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

虽然本申请对根据本申请的实施例的***中的某些模块做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在显示***和/或处理器上。所述模块仅是说明性的，并且所述***和方法的不同方面可以使用不同模块。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的***所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的***所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1是本发明一些实施例的计算机设备的结构示意图。计算机100可以被用于实现实施本发明一些实施例中披露的特定方法和装置。本实施例中的特定装置利用功能框图展示了一个包含显示模块的硬件平台。在一些实施例中，计算机100可以通过其硬件设备、软件程序、固件以及它们的组合来实现本发明一些实施例的具体实施。在一些实施例中，计算机100可以是一个通用目的的计算机，或一个有特定目的的计算机。

如图1所示，计算机100可以包括内部通信总线101、处理器(processor)102、只读存储器(ROM)103、随机存取存储器(RAM)104、通信端口105、输入/输出组件106、硬盘107以及用户界面108。内部通信总线101可以实现计算机100组件间的数据通信。处理器102可以进行判断和发出提示。在一些实施例中，处理器102可以由一个或多个处理器组成。通信端口105可以实现计算机100与其他部件(图中未示出)例如：外接设备、图像采集设备、数据库、外部存储以及图像处理工作站等之间进行数据通信。在一些实施例中，计算机100可以通过通信端口105从网络发送和接受信息及数据。输入/输出组件106支持计算机100与其他部件之间的输入/输出数据流。用户界面108可以实现计算机100和用户之间的交互和信息交换。计算机100还可以包括不同形式的程序储存单元以及数据储存单元，例如硬盘107，只读存储器(ROM)103和随机存取存储器(RAM)104，能够存储计算机处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器102所执行的可能的程序指令。

作为举例，输入/输出组件106可以包括以下的组件的一种或多种：鼠标、轨迹球、键盘、触控组件、声音接收器等。

图2是本发明一实施例的医学图像显示方法的流程图。参考图2所示，本实施例的医学图像显示方法，包括以下步骤：

在步骤201，将医学图像分割为多个区域。

在步骤202，针对各个区域，使用对应的窗宽和窗位数值进行映射。

在步骤203，将经过映射的所述多个区域的至少两个区域联合显示。

在本实施例中，可以为各个区域分别设定窗宽和窗位数值。例如第一区域具有第一窗宽和第一窗位，第二区域具有第二窗宽和第二窗位，第三区域具有第三窗宽和第三窗位等。各区域中的窗宽和窗位组合可以各不相同。不过，各区域的窗宽可以相同，或者各区域的窗位可以相同。通过为不同区域设定不同的窗宽和窗位数值组合，可以提升该区域的呈现效果。这样，在步骤203的联合显示中，使得同一医学图像中信号值相差较远的两区域也可以同时看清细节的效果，降低观察者(例如技师或者医生)来回切换的频次。

在本发明的一种实施例中，多个区域的每一个可以对应于医学图像的一种CT值范围。在另一种实施例中，多个区域的每一个可以对应医学图像的显示对象的一个器官或组织。以器官为例，其可以包括头、胸、肺、胸膜、纵膈、腹、大肠、小肠、膀胱、胆囊、三焦、盆腔、骨干、末端、骨架、血管，或类似物，或者其任意组合。在步骤201中，可以使用基于模型的图像分割方法、基于阈值的图像分割方法、基于主动轮廓的图像分割方法、基于水平集的图像分割方法等。通过分割，例如可以获得人体的皮肤外轮廓、肺、肝、脾、全身部分骨骼等。值得注意的是，医学图像可以全部分割成多个区域，也可以是一部分(例如主要部分)分割成多个区域。

在本发明的实施例中，每个区域可以包括一个连通区域，例如单连通区域或者多连通区域；每个区域也可以包括多个连通区域。

在本发明的一实施例中，步骤201可以是自动完成。例如，在接收导入的一个或多个医学图像的过程中，自动地将各个医学图像分割为多个区域(例如器官)。这种操作可以减少用户操作，在***处理资源充足的情况下，还能减少用户查看医学图像所需的等待时间。

在本发明的另一实施例中，步骤201可以是在用户操作下完成。具体地说，在收到导入的一个或多个医学图像后，响应于所选择的区域，从医学图像中分割出所选择的区域。图3是本发明一实施例的医学图像显示方法的分割选择界面示意图。参考图3所示，分割选择界面300中，提供器官列表301供用户选择。当用户选择了其中的一些器官后，器官进入右侧的选择列表302中。选中按钮303，则器官选择完成，***随后进行步骤201的区域分割。

在本发明的实施例中，步骤201所进行的分割，可以分割出医学图像的部分区域，也可以分割出医学图像的全部区域。

在本发明的一实施例中，步骤202的方法可以包括，首先根据所分割的区域，为医学图像的各像素创建对应的标记；然后全局遍历医学图像的各像素，针对各像素根据预设的对应窗宽和窗位数值进行所述映射，获得显示灰度值。例如，将医学图像的肺部中的像素标记为0，肝部的像素标记为1，以此类推。在全局遍历医学图像的所有像素的过程中，针对每个带标记的像素，根据基于***预设与标记对应的窗宽窗位，进行窗宽窗位的数值映射计算。作为替代，可以建立多个CT值范围(其将被用于区域分割)与窗宽窗位的对应关系，在映射计算前，根据当前区域找到对应的CT值范围，接着找到对应的窗宽窗位，从而进行映射计算。或者可以在区域分割后，建立区域与窗宽窗位的对应关系。映射计算前，根据当前区域找到对应的窗宽窗位，从而进行映射计算。

在本发明的另一实施例中，步骤202的方法可以包括，在各个区域的边界内进行区域遍历，针对各区域内的各像素，根据预设的对应窗宽和窗位数值进行映射，获得显示灰度值。例如，针对肝区域进行区域遍历，对其内各像素，根据预设的对应窗宽和窗位数值进行映射。这一区域遍历可以在每一区域被分割后立即进行，也可以在所有要分割的区域都被分割后再进行。

图4是本发明一实施例的医学图像显示方法的医学图像分割示意图。参考图4所示，医学图像400经过分割后，具有区域401、402a-402c、403、404和405a-405b。

作为示例，图2所示方法可以在图1所示的计算机设备上执行。通过用户界面108呈现医学图像的显示界面，并且呈现滑块。输入/输出组件106可检测事件，例如用户的操作。在此，操作的方式包括：鼠标操作、键盘操作、触摸操作、语音操作中的一种或多种。处理器102可以响应导入操作，进行区域分割。处理器102针对各个区域，使用对应的窗宽和窗位数值进行映射。经过映射的多个区域的至少两个区域会联合显示在用户界面108。

图5是本发明一实施例的医学图像显示方法的联合显示示意图。参考图5所示，包含肝、肺、各种软组织的联合显示的医学图像500被显示，其中各个区域的窗宽和窗位是根据各个区域的特点设定的，因而能更好地呈现这一区域。

本发明的实施例还提供对于窗宽和窗位的显示。图6是本发明另一实施例的医学图像显示方法的流程图。参考图6所示，本实施例的医学图像显示方法，包括以下步骤：

在步骤601，将医学图像分割为多个区域。

在步骤602，针对各个区域，使用对应的窗宽和窗位数值进行映射。

在步骤603，将经过映射的所述多个区域的至少两个区域联合显示。

在步骤604，显示当前显示的各区域的窗宽和窗位数值。

步骤604可以是响应于操作而进行。图7A和7B是本发明一实施例的医学图像显示方法的显示窗宽窗位界面示意图。参考图7A，可以在显示的图像上，例如通过点击鼠标右键，弹出右键菜单；右键菜单中出现“联合窗宽窗位”项目，鼠标左键单击后，弹出如图7B的对话框显示当前所应用的所有窗宽窗位值列表，用户通过这个列表可以获知所有的已应用的窗宽窗位值。例如，全局1000/500代表医学图像整体的窗宽为1000，窗位为500，用于为那些未被分割的区域设定窗宽和窗位。肝：200/50代表肝器官的窗宽为200，窗位为50，其余类似。

作为替代，在步骤604中可以响应于选择操作，显示所选择区域的窗宽和窗位数值。例如当用户点击或者停留在某一区域时，显示这一区域的窗宽和窗位数值。

在另一替代的实施例中，步骤604可以是自动进行。例如在显示界面的一个窗口内，显示各个区域的窗宽和窗位值。

本发明的实施例还提供对于窗宽和窗位的修改。图8是本发明另一实施例的医学图像显示方法的流程图。

在步骤801，将医学图像分割为多个区域。

在步骤802，针对各个区域，使用对应的窗宽和窗位数值进行映射。

在步骤803，将经过映射的所述多个区域的至少两个区域联合显示。

在步骤804，接收对选定区域的窗位和/或窗宽的修改。

在步骤805，根据所述修改对应地改变医学图像的窗位/或窗宽。

可以理解，窗宽和窗位的操作可以是相互独立的。例如当根据改变医学图像的窗位时，保持医学图像的窗宽不变。改变医学图像的窗宽时，保持医学图像的窗位不变。然而可以理解，窗宽和窗位的操作也可以是相互关联的。

图9是本发明一实施例的医学图像显示方法的修改窗宽窗位的界面示意图。参考图9所示，在显示界面900中，如果用户想编辑某个局部的窗宽窗位值，可以首先选择窗宽窗位调整工具，然后在当前图像上移动鼠标。在移动过程中当鼠标进入某个区域(例如区域904)的边界范围内时，软件***自动识别出进入边界的状态。此时用户按下鼠标左键，就可以进入调整这个区域内窗宽窗位的模式。调整的方式可以是多种多样的，例如水平移动调整窗宽，垂直移动调整窗位，或者通过输入数值来调整。

在本发明的实施例中，医学图像可以为计算机断层扫描图像、正电子发射断层图像、磁共振图像或其他图像。医学图像可以是来自医学成像设备，例如X光机设备、磁共振成像设备(MR,Magnetic Resonance)、计算机断层成像设备(CT,Computed Tomography)、正电子发射成像设备(PET,Positron Emission Tomography)以及由上述多种成像设备组合而成的多模成像设备，例如PET-CT设备、PET-MR设备、RT-MR设备等。

将上文所描述的方法在计算机设备中实施，可以实现一种医学图像显示装置，包括存储器，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行所述指令以实现如上各实施例所述的方法。

上文所描述的方法可以实现为计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其中当计算机指令被处理器执行时，执行如上各实施例所述的方法。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，本领域技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“***”。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (12)

1.一种医学图像显示方法，包括以下步骤：

将医学图像分割为多个区域；

针对各个区域，使用对应的窗宽和窗位数值进行映射；以及

将经过映射的所述多个区域的至少两个不同区域联合显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个区域的每一个对应所述医学图像的一个CT值范围。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个区域的每一个对应该医学图像的显示对象的一个器官或组织。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将医学图像分割为多个区域的步骤包括：

在接收导入的一个或多个医学图像的过程中，自动地将医学图像分割为多个区域；或者

在收到导入的一个或多个医学图像后，响应于所选择的区域，从医学图像中分割出所选择的区域。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对各个区域的像素，使用对应的窗宽和窗位数值进行映射的步骤包括：

根据所分割的区域，为所述医学图像的各像素创建对应的标记；

全局遍历所述医学图像的各像素，针对各像素根据预设的对应窗宽和窗位数值进行所述映射，获得显示灰度值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对各个区域的像素，使用对应的窗宽和窗位数值进行映射的步骤包括：

在各个区域的边界内进行区域遍历，针对各区域内的各像素，根据预设的对应窗宽和窗位数值进行所述映射，获得显示灰度值。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

自动或者响应于操作，显示当前显示的各区域的窗宽和窗位数值；或者

响应于选择操作，显示所选择区域的窗宽和窗位数值。

8.根据权利要求1或7所述的方法，还包括：

接收对选定区域的窗位和/或窗宽的修改；

根据所述修改对应地改变所述医学图像的窗位/或窗宽。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述操作的方式包括：鼠标操作、键盘操作、触摸操作、语音操作中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述医学图像为计算机断层扫描图像、正电子发射断层图像或磁共振图像。

11.一种医学图像显示装置，包括：

存储器，用于存储可由处理器执行的指令；

处理器，用于执行所述指令以实现如权利要求1-10任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其中当计算机指令被处理器执行时，执行如权利要求1-10任一项所述的方法。