[发明专利]一种医学图像四维可视化的方法及装置

说明书

本发明提供一种医学图像四维可视化的方法及装置，用户通过客户端将医学图像数据上传至控制模块，控制模块解析医学图像数据并将解析结果反馈至客户端，存储服务器对医学图像数据进行预处理以形成截面断层图像，处理模块根据截面断层图像在客户端提供动态的三维医学图像显示。装置包括感知模块、控制模块、通信模块和处理模块，控制模块通过互联单元与客户端通信连接，存储服务器分别与控制模块、缓存服务器通信连接，缓存服务器与控制模块通信连接，处理模块分别与存储服务器、缓存服务器以及控制模块通信连接。本发明的模块之间可快速同步，提高了数据存取性能，便于操作，扩展性强，减少了网络传输数据和客户端计算资源消耗，成本更低。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域中的图像处理方法及装置，更具体地涉及一种医学图像四维可视化的方法及装置。

背景技术

随着计算机技术、通信技术以及医疗影像技术的快速发展，医学图像的可视化技术已经从单机模式逐渐转化为网络模式、数字化模式，而仅仅依靠传统的二维平面医学图像进行临床诊断的方式已经不能满足医生的需要，在此基础上的医学图像三维可视化技术的研究也快速开展起来。医学图像三维可视化技术能为医生提供更为客观的诊断所需的相关信息，例如，展示器官形态、血管分布及走向、病灶大小及空间位置、以及与周围其他组织或器官的关系等。这些信息可以弥补医生进行人工诊断时的局限性以及主观性，其可以使医生能够从更多角度、更多层次来观察和分析医学图像，更加直观地获得医学图像中所包含的信息，在疾病诊断、治疗中有着非常重要的作用。

医学图像的三维可视化方式主要包括三种方式：(1)远程建模渲染，本地交互显示方式，其主要通过本地浏览器中的页面获取到相应交互事件以及所需渲染建模参数，再将这些数据发送到远程建模渲染端进行渲染；(2)远程建模，本地渲染交互方式，包括远程建模端和本地渲染端，与远程建模不同之处在于其不需进行数据渲染，只需要建立医学影像数据预处理产生的数据模型，本地渲染端从远程建模端得到数据模型后便可进行渲染交互；(3)本地浏览器医学图像可视化方式，其在本地浏览器上便可直接进行医学图像的可视化。

目前，基于浏览器/服务器(Browser/Server，简称B/S)模式框架的医学图像三维可视化处理手段尚不多。比如，Mahmoudi提出了一种Web-Based的医学图像可视化框架，实现了一种可扩展的二维和三维医学图像可视化平台，平台内部组成相互独立，实现了图像预处理、配准、分割、可视化，但其在进行高频交互、高计算负载的可视化算法时需占用大量网络带宽。Hachaj在B/S模式框架下使用了大幅降低分辨率的方法以实现直接体绘制，虽然网络开销较低，但其总体帧率也较低，交互过程中的图像帧的清晰度较差。Wangkaoom等人使用了HTML5、JavaScript和WebGL(Web Graphics Library，一种3D绘图协议)等相关技术实现高质量实时体绘制框架，但数据量较大时，数据传输和初始化时间较长，交互流畅度低。总之，临床上医学图像的可视化处理手段主要有以下几个缺点：

第一、由于医学图像数据量大、计算需求高，现有技术中的图像处理装置需要使用高性能的图形工作站，因此处理的成本高、效率低，且往往需要依托于大型影像设备，处理的过程受到了时间和地点的限制；

第二、现有技术中的医学图像处理系统往往需要专人进行操作，不易操作学习；

第三、不同图像处理系统使用的方法差异较大，系统的维护与更新需要设备供应商委派专业的工程师前往现场完成，非常不便；

第四、现有技术中的医学图像处理系统功能单一，且有着医学图像格式的限定，难以满足精准化、个体化的现代医学需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种医学图像四维可视化的方法及装置，从而解决现有技术中的医学图像处理系统不能满足现代医学中精准化、个体化的四维成像需求的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种医学图像四维可视化的方法，该方法包括以下步骤：