專利名稱：確定標(biāo)志性冠狀和矢狀平面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為了隨后拍攝新的磁共振斷層圖像或從肩關(guān)節(jié)現(xiàn)有圖像數(shù)據(jù)組中顯示磁共振斷層圖像而確定標(biāo)志性冠狀和矢狀平面的方法。
背景技術(shù)：
在肩關(guān)節(jié)區(qū)域中的病變是令人疼痛且影響到患者的活動。磁共振斷斷層造影提供了一種用于檢查肩關(guān)節(jié)的不損傷方法。為了從檢查區(qū)域中得到盡可能多的信息、以便能夠根據(jù)這些信息建立有說服力的斷層圖像，對肩關(guān)節(jié)按照分別在特定平面中拍攝的多個斷層圖像組的形式進(jìn)行采集。在此，按照橫向的、冠狀的和矢狀的方向進(jìn)行采集，其中這些平面并不一定相互垂直，而是必要時可以相互傾斜。每個斷層圖像組例如由二十至四十幅單個斷層圖像組成，這些斷層圖像全部是在平行的、相互鄰接的斷層平面內(nèi)拍攝的。通過這種方式可以對整個的檢查空間進(jìn)行采集。
不過，如果要在一個隨后的時刻進(jìn)行追蹤檢查以便完成治療控制，則產(chǎn)生了困難。在通常由有關(guān)的檢查者按照冠狀、矢狀和橫向的方向手動設(shè)定單個的斷層圖像組或者不同的測量協(xié)議(例如T1或T2)之后，在此產(chǎn)生了涉及可再現(xiàn)的斷層平面定位的困難。即使同一個檢查者要在隨后的時刻進(jìn)行設(shè)置也同樣如此，更換了檢查者則更是如此。此前拍攝的斷層圖像通常不作為參考出現(xiàn)，使得檢查者不能在其上進(jìn)行定向。
如果要在一個隨后的時刻對所拍攝的斷層圖像進(jìn)行分析，則產(chǎn)生了類似的問題。在這里也根據(jù)位于冠狀的、橫向的或矢狀方向上的斷層圖像進(jìn)行有關(guān)的圖像顯示。根據(jù)醫(yī)生此刻設(shè)定的有關(guān)取向的不同，得到不同的平面變化以及由此得到不同的圖像顯示。在此也給不出可再現(xiàn)性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種可再現(xiàn)地確定冠狀和矢狀平面的方法，以允許可再現(xiàn)的斷層圖像拍攝或者斷層圖像顯示。
為了解決該技術(shù)問題，按照本發(fā)明在本文開頭部分提到類型的方法中，建議執(zhí)行如下步驟-拍攝或者使用肩關(guān)節(jié)的一幅橫向斷層圖像，-使用至少一種分析算法來分析該斷層圖像，以便找出肩胛骨以及確定位于肩胛骨上的兩個定義冠狀平面的點，-使用至少一種分析算法來分析該斷層圖像，以便找出在肱骨關(guān)節(jié)頭和肩胛骨之間的關(guān)節(jié)連接的半月形弓以及確定位于該到肩胛骨的關(guān)節(jié)連接區(qū)域中的弓上的兩個點，也就是在到肩胛骨的過渡區(qū)域中的弓邊緣上的兩個點，其中這兩個點定義矢狀平面，和-在所確定的標(biāo)志平面上定向的條件下拍攝或者確定并顯示冠狀和矢狀斷層圖像。
本發(fā)明建議，在使用一種或者多種分析算法的條件下，找出能夠在橫向斷層圖像中被唯一識別的肩關(guān)節(jié)的標(biāo)志性解剖結(jié)構(gòu)，并且將該結(jié)構(gòu)用于確定平面。為此，按照本發(fā)明找出在橫向斷層圖像中可見的肩胛骨。通過分析算法可以定義，在那里被作為橫向斷面顯示出的肩胛骨的哪些區(qū)域?qū)τ诖┻^該區(qū)域來設(shè)置平面是重要的。優(yōu)選的是側(cè)向的肩胛骨斷面以及其邊緣。沿著該邊緣或者根據(jù)兩個由算法確定的標(biāo)志點，可以沿著一條穿過肩胛骨的直線確定冠狀平面，并由此確定整個檢查空間。
在第二步驟中，同樣在使用至少一種分析算法(該算法可以是用于第一分析的同一個分析算法或者其它的分析算法)的條件下分析該斷層圖像，以便找出在肱骨關(guān)節(jié)頭和肩胛骨之間的關(guān)節(jié)連接的半月形弓。該半月形弓在橫向拍攝中明顯地出現(xiàn)。然后同樣確定在該弓上的兩個點，特別是在至肩胛骨的過渡區(qū)域中(即在弓邊緣上)確定兩個點。通過這兩個點同樣設(shè)置了一條定義矢狀平面的直線。
這樣，除了已知的橫向平面之外，還定義了冠狀和矢狀平面，其中，這點僅僅根據(jù)對于肩關(guān)節(jié)來說典型的解剖結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)。隨后所需的圖像拍攝可以基于該從解剖上確定的平面來進(jìn)行，如同可以從已經(jīng)拍攝的三維圖像數(shù)據(jù)組中確定沿著這些平面的對應(yīng)斷面圖像。
將解剖標(biāo)記用于自動確定平面的情況，允許可再現(xiàn)地確定平面，因為解剖結(jié)構(gòu)通常是不變的。前提僅僅是，作為解剖分析的基礎(chǔ)的橫向斷層圖像拍攝在后續(xù)拍攝中基本上是相同的。對應(yīng)地，在從現(xiàn)有的圖像數(shù)據(jù)中可再現(xiàn)地顯示圖像的情況下也是如此。在這里隨后的分析可以總是根據(jù)可再現(xiàn)的位于與首次分析中相同的平面中的圖像而進(jìn)行。
在本發(fā)明的擴(kuò)展中，為了隨后的斷層圖像拍攝。在確定了冠狀或矢狀平面之后使用至少一種分析算法確定在橫向斷層圖像中顯示出的肱骨關(guān)節(jié)頭的中心點，使所確定的冠狀和矢狀平面通過該中心點，而所確定的冠狀和矢狀平面用來作為隨后拍攝的平行于平面的斷層圖像的中心平面。這種發(fā)明的實施方式允許，將冠狀和矢狀平面定義為用于拍攝平行斷層圖像族的后續(xù)平面的中心平面。按照本發(fā)明，將此前確定的冠狀或矢狀平面平行地移動到通過分析算法確定的、同樣作為解剖標(biāo)記的肱骨關(guān)節(jié)頭的中心。該平面構(gòu)成了在后的斷層圖像的中心平面，這些在后的斷層圖像是隨后在該平面的兩側(cè)平面平行地拍攝的。肱骨關(guān)節(jié)頭中心的確定同樣可以容易地根據(jù)分析算法自動地進(jìn)行，因為關(guān)節(jié)頭在橫向斷層圖像中看起來基本上是圓的。為此，例如可以按照計算機(jī)技術(shù)，圍繞關(guān)節(jié)頭設(shè)置接近在橫向斷面圖像中示出的肱骨關(guān)節(jié)頭的輪廓或者邊緣的圓周線，該圓周線的中心是確定的。這點也在圖像處理裝置處自動地實現(xiàn)，該圖像處理裝置具有對應(yīng)地構(gòu)成或者編程的計算裝置，該計算裝置還進(jìn)行其它的分析。即，該本發(fā)明的實施方式還允許自動的確定中心平面。作為替換，醫(yī)生自然也可以從確定冠狀和矢狀定向平面出發(fā)，自己決定要從這兩個定向的平面出發(fā)按照何種方向拍攝檢查空間。
按照本發(fā)明，作為解剖分析基礎(chǔ)的橫向斷層圖像可以是從在肩關(guān)節(jié)區(qū)域內(nèi)的檢查空間上采集的斷層圖像就在此前拍攝的或者已經(jīng)存在較長時間的族中選擇出的，其中這種斷層圖像選擇可以手動或者自動地進(jìn)行，也就是說，可以自動地確定橫向平面。
除了按照本發(fā)明的方法之外，本發(fā)明還涉及一種磁共振設(shè)備，其構(gòu)造用來實施按照上述類型的方法。


本發(fā)明的其它優(yōu)點、特征和細(xì)節(jié)由下面描述的實施方式以及借助于附圖給出。附圖中圖1表示磁共振設(shè)備的原理圖，圖2表示用于確定冠狀平面的原理圖，
圖3表示用于確定矢狀平面的原理圖，圖4表示用于確定冠狀和矢狀中心平面的原理圖。
具體實施例方式
圖1作為原理草圖示出了本發(fā)明的磁共振設(shè)備1，包括實際的檢查設(shè)備部分2，其具有控制運行的控制裝置3，該控制裝置配備有包括合適地構(gòu)成或者編程的計算裝置的所屬圖像處理裝置4。控制裝置3控制包括圖像拍攝在內(nèi)的整個運行流程，圖像處理在圖像處理裝置4中進(jìn)行，該圖像處理裝置為了顯示圖像而配備了監(jiān)視器5。
如果現(xiàn)在要進(jìn)行肩關(guān)節(jié)檢查，則首先在肩關(guān)節(jié)區(qū)域的三個按照標(biāo)準(zhǔn)定義的、用來建立粗略的概略圖像的正交方向中如通常一樣拍攝三幅定位照片(即概略圖像)。根據(jù)這些定位照片自動地確定一個穿過肩關(guān)節(jié)的橫向平面。根據(jù)該自動確定的、橫向平面的取向，自動地拍攝第一橫向斷層圖像族。該例如二十至四十單個圖像的橫向斷層圖像總體上描述了檢查空間(即肩關(guān)節(jié))。從該橫向斷層圖像族中優(yōu)選自動地選擇出一幅標(biāo)志性的、其中可以看出確定的解剖結(jié)構(gòu)的斷層圖像，將參照附圖2至4解釋該圖像。該選擇可以有針對性地從所尋找的和所需的結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行，即，選擇出最適合于所進(jìn)行的分析的斷層圖像。
圖2示出了一幅選擇出的橫向斷層圖像6，其顯示了穿過患者肩關(guān)節(jié)7的一個橫向斷面。所示出的是肱骨關(guān)節(jié)頭8以及肩胛骨9，在肩胛骨上是在該斷面中沒有詳細(xì)示出的、容納肱骨關(guān)節(jié)頭的關(guān)節(jié)窩。
在第一方法步驟中，使用一種分析算法通過對斷層圖像6的邊緣分析來確定肩胛骨9。在此，自動地找出一個特定的標(biāo)志性肩胛骨片段(這里是側(cè)向的、描述直邊的片段10)。在該片段上自動地定義兩個分別通過叉標(biāo)記的點P。通過這兩個點P設(shè)置一條描述冠狀平面取向的直線或線段C。
參見圖3，在第二步驟中，確定肩關(guān)節(jié)的半月形弓11。該弓11可以非常好地被識別出，其最后是由肩關(guān)節(jié)的軟骨組織構(gòu)成的。在此，在弓的末端也在弓上確定兩個分別用叉表示的點P，通過這兩個點同樣設(shè)置一條決定矢狀平面取向的直線或線段S。
在第三步驟中，同樣使用一種分析算法找出在橫向圖像中圓形示出的肱骨關(guān)節(jié)頭8以及接近其輪廓的圓周線K，并且確定其同樣通過一個叉表示的中心點M。此時，將此前確定的線段C和S一直移動到它們通過中心點M，如在圖4中通過線段C′和S′表示的那樣。線段C′和S′定義了冠狀和矢狀中心平面的位置。從這些中心平面出發(fā)，在標(biāo)志性中心平面的兩側(cè)進(jìn)行的隨后的圖像拍攝中拍攝其它的斷層圖像，并且針對該平面拍攝檢查空間整體。
如所述的那樣，按照本發(fā)明僅僅根據(jù)標(biāo)志性解剖肩關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行可再現(xiàn)的平面確定。所確定的冠狀和矢狀線段或者平面C和S用作最后的平面定義以及針對隨后待拍攝的斷層圖像族的正確測角(Angulation)。然后，根據(jù)所確定的標(biāo)志性平面、通過磁共振設(shè)備1的控制裝置3進(jìn)行隨后的圖像拍攝。
權(quán)利要求
1.一種為了隨后拍攝新的磁共振斷層圖像或從肩關(guān)節(jié)現(xiàn)有圖像數(shù)據(jù)組中顯示磁共振斷層圖像而確定標(biāo)志性冠狀和矢狀平面的方法，所述方法具有如下步驟-拍攝或者使用肩關(guān)節(jié)的一幅橫向斷層圖像，-使用至少一種分析算法來分析該斷層圖像，以便找出肩胛骨以及確定位于肩胛骨上的兩個定義冠狀平面的點，-使用至少一種分析算法來分析該斷層圖像，以便找出在肱骨關(guān)節(jié)頭和肩胛骨之間的關(guān)節(jié)連接的半月形弓以及確定位于該到肩胛骨的關(guān)節(jié)連接區(qū)域中的弓上的兩個定義矢狀平面的點，和-在所確定的標(biāo)志性平面上進(jìn)行定向的條件下拍攝或者確定并顯示冠狀和矢狀斷層圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，為了隨后的斷層圖像拍攝，在使用至少一種分析算法確定了冠狀或矢狀平面之后，確定在所述橫向斷層圖像中顯示出的肱骨關(guān)節(jié)頭的中心點，使所確定的冠狀和矢狀平面通過該中心點，而所確定的冠狀和矢狀平面用作隨后拍攝的平行于平面的斷層圖像的中心平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述橫向斷層圖像是從在肩關(guān)節(jié)區(qū)域內(nèi)的檢查空間上采集的斷層圖像事先拍攝的或者現(xiàn)有的族中選擇出的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，手動或者自動地選擇所述橫向斷層圖像。
5.一種磁共振設(shè)備，其構(gòu)造用來實施按照上述權(quán)利要求中任一項所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種為了隨后拍攝新的磁共振斷層圖像或從肩關(guān)節(jié)現(xiàn)有圖像數(shù)據(jù)組中顯示磁共振斷層圖像而確定標(biāo)志性冠狀和矢狀平面的方法，所述方法具有如下步驟拍攝或者使用肩關(guān)節(jié)的一幅橫向斷層圖像，使用至少一種分析算法來分析該斷層圖像，以便找出肩胛骨以及確定位于肩胛骨上的兩個定義冠狀平面的點，使用至少一種分析算法來分析該斷層圖像，以便找出在肱骨關(guān)節(jié)頭和肩胛骨之間的關(guān)節(jié)連接的半月形弓以及確定位于該到肩胛骨的關(guān)節(jié)連接區(qū)域中的弓上的兩個定義矢狀平面的點，和在所確定的標(biāo)志性平面上進(jìn)行定向的條件下拍攝或者確定并顯示冠狀和矢狀斷層圖像。
文檔編號G01R33/20GK1745706SQ20051009904
公開日2006年3月15日 申請日期2005年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月6日
發(fā)明者薩里·萊托尼恩-克勞斯 申請人:西門子公司