[发明专利]时间数据的可视化

说明书

技术领域

本发明涉及对时间数据的分析和可视化，具体而言涉及与医学图像相 关的时间数据的可视化的领域。

背景技术

诸如磁共振成像(MRI)的医学成像系统能够生成精确的横断面图像数 据，所述图像数据表示与人体或动物体有关的身体属性。对利用代表横断 面数据的大量平行2D图像的三维(3D)图像的重建已经在医学领域应用 了一段时间。

在很多情况下，通过注射造影剂来采集医学图像，以便增强在所采集 的图像中的感兴趣特征。常规地，医学图像根据注射前和注射后一段适当 时刻拍摄的图像的差分图像进行分析。假设，注射前和注射后拍摄的图像 的差分图像将显示出诸如血管和/或肿瘤区域的感兴趣区域。

对比度增强图像分析应用于诸如诊断和随访研究的临床案例，以及诸 如针对潜在疾病案例的调查的临床前案例。

通常，尽管可以获得详细的被研究身体部分的3D图像，但是对于临床 用户来说，从这些数据中有效地提取信息依然是个挑战。临床用户通常需 要检查解剖结构的很多横断面2D视图和定量分析数据以及将他们进行组 合。这导致分析效率低下并且降低了诊断流程的可重复性。

此外，伴随着近来成像设备的发展，已经可以获得时间分辨数据，这 导致能够对所采集的图像进行更进一步的研究，但这也使得在这种情况下 所采集的数据量的更进一步增加。

在已经公布的专利申请US2006/0110018中，公开了一种模式识别方法， 所述模式识别方法在使用对比度增强的MR图像的时间数据中自动进行异 常组织的检测和区分。同时，在此公开中，理解并阐述了与巨大数据集的 可视化有关的问题，该公开为将差分图像归类为良性或恶性的二类问题提 供了具体的解决方案。

然而，现有技术越来越需要对定量数据进行浓缩和全面的可视化，这 一需求从一开始就不是基于已知的输出，具体而言需要更有效的方式来分 析和可视化时空数据，以便改善对于通用输入数据在定量分析数据和解剖 结构之间的耦合。

发明内容

本发明优选地是寻求以单独或任意组合的方式来减轻、缓解或消除一 个或多个上述缺点。具体而言，本发明的目的可以被认为是提供一种解决 与时间数据可视化有关的现有技术中的上述问题或其他问题的方法。

这一目的和若干其他目的在本发明的第一方面是通过提供一种可视化 时间数据的方法来实现的，所述方法包括：

-提供时间数据的集合；

-基于所述时间数据的时间特性，检测在所述数据中的不同区域数目；

-识别每个区域并为其分配配色方案；以及

-根据所分配的配色方案可视化每个区域。

本发明涉及对由医学图像导出的解剖结构和相关定量分析数据的可视 化的领域。图像数据可以利用医学成像技术获得，包括但不限于磁共振成 像(MRI)、计算机断层摄影(CT)、正电子断层摄影(PET)、单光子发射 计算机断层摄影(SPECT)、超声扫描以及旋转血管造影。与向被检查系统 中注射造影剂结合地提供时间数据的集合。基于所获得的图像，可以导出 一个或多个体素数据集。然而，通常，本发明可应用于任意模态的医学成 像以及非医学数据。

本发明的优点如下(但并不仅限于如下优点)：检测而不是预先假设时 间数据中的时间不同区域的数目；该数目的检测基于所述数据的时间特性。 因此，仅仅是所述数据的时间特性而不是对要解决结果的假设形成了可视 化的基础。根据本发明的方法是非监督的学习方法。此外，再次仅仅基于 所述数据的时间特性，而不是基于对要解决结果的假设，通过识别每个所 检测的区域并为其分配配色方案，以及根据所分配的配色方案可视化所述 区域，用户能够有效地和全面地了解存在多少区域，以及这些区域的位置。 对于医学专家来说，从大量的医学数据集中辨认出医学上重要的特征是个 很大的挑战。本发明提供实现这个目标的有效方式。

本发明提供了一种将时间相似的数据投影到降低的空间，例如从3D+ 时间空间到2D或3D空间的方法，这可以由医学专家通过2D可视化、3D 可视化或2D和3D可视化的组合进行观察。将数据投影到降低的空间改善 了诊断流程以及定量分析的质量和可重复性。