[发明专利]用于分割和绘制反向数据的方法和系统

说明书

本文公开了用于在生成反向绘制之前预处理三维(3D)数据的系统和方法。所述预处理可以包括分割所述3D数据以移除与噪声相关联的数据的部分，使得这些部分不会出现在所生成的绘制中。所述分割可以包括对所述3D数据应用掩模。所述掩模可以通过将所述3D数据集中的数据点分类到第一集合或第二集合中来生成。在一些示例中，可以在生成所述掩模之前对所述3D数据进行滤波。在一些示例中，所述掩模可以基于特征识别来进行调整。所述预处理可以允许对体积中的感兴趣的低回声区域的可视化。

技术领域

本申请涉及对三维数据的反向绘制。更具体地，本申请涉及在对数据的反向绘制之前对三维数据的预处理。

背景技术

超声图像是通过将超声信号发射到对象(例如，患者)中并处理接收到的来自发射信号的回声来生成的。在医学成像中，回声通常由反射超声信号的组织结构(例如，细胞壁、连接纤维)生成的。可以将超声信号发射通过体积并接收来自体积的回声以生成(例如，绘制)三维(3D)体积图像。例如，在医学成像中，可以生成器官(例如，心脏、肝脏)或器官的部分的3D图像。3D图像可以是彩色的，也可以是灰度的，其中，体素的颜色和/或亮度对应于在该位置处的回声信号的强度。通常，医学成像中的3D图像是“正绘制”。也就是说，以最亮值(例如，灰度中的白色)绘制具有最高强度信号的体素，而以最暗值(例如，灰度中的黑色)绘制具有最低强度信号的体素。正绘制倾向于突出显示声学反射结构，而低信号区被弱化。

虽然体积中的某些特征提供了很少回声信号(例如，低回声)或者没有提供回声信号(例如，低回声)，但是这些特征可能是感兴趣的。例如，血管、胆囊和一些病变在对象的解剖结构的3D图像中会被绘制为暗区。超声系统可以生成3D图像的负绘制或“反向绘制”。在反向绘制中，以最暗值(例如，灰度中的黑色)绘制具有最高强度信号的体素，而以最亮值(例如，灰度中的白色)绘制最低强度信号。反向绘制可以允许用户更容易地观察到感兴趣的低回声区域。然而，不包含感兴趣特征的低信号区(例如，耦合不良的组织、被阴影遮挡的区域、噪声)也是低回声的，并且在反向绘制中会被强化。在一些情况下，低信号区会主导反向绘制，感兴趣的低回声区域会被遮挡。这会降低或消除反向绘制的效用。

发明内容

描述了用于在生成反向绘制之前预处理三维(3D)数据的方法和系统。预处理3D数据可以包括将3D数据分割成两个或更多个集合，例如，要被绘制的数据和不允许对3D绘制图像有贡献的数据。可以通过对3D数据集应用掩模来执行分割。在一些示例中，掩模是二元掩模(例如，数据点被分类到两个集合中)。预处理可以包括在分割之前降低噪声。降低噪声可以包括应用平滑内核和/或自适应平滑(例如，持久性)算法。在一些应用中，降低噪声可以改善分割的性能。在一些应用中，在生成反向绘制之前预处理3D数据可以减少噪声对感兴趣的低回声区域造成的遮挡。

根据本文公开的至少一个示例，一种方法可以包括：将三维(3D)数据集的数据点分类到第一集合或第二集合中的一个集合中，其中，所述3D数据集定义第一体积；生成与所述3D数据集相对应的掩模，其中，所述掩模的与所述3D数据集的被分类到所述第一集合中的数据点相对应的数据点被设置为第一值，而所述掩模的与所述3D数据集的被分类到所述第二集合中的数据点相对应的数据点被设置为第二值，其中，所述掩模的被设置为所述第一值的所述数据点的外边界定义在所述第一体积内的第二体积；将所述掩模应用于所述3D数据集，使得所述3D数据集的与所述第二体积之外的数据点相对应的数据点被丢弃，以生成所述3D数据集的子集；并且根据所述3D数据集的所述子集来生成反向绘制。