用于交互式调整核医学图像中的强度窗口设定的系统和方法与流程

用于交互式调整核医学图像中的强度窗口设定的系统和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年4月24日提交的美国临时申请62/837,925的优先权和权益，其内容由此通过引用整体并入。
技术领域
3.本发明一般涉及用于创建、分析和/或呈现医学图像数据的系统和方法。更特别地，在某些实施例中，本发明涉及用于经改善的核医学图像的计算机辅助显示和分析的系统和方法。


背景技术：

4.核医学成像涉及使用放射性标记化合物，其也被称为放射性药物。放射性药物被施用于患者并以取决于并因此指示其中的组织的生物物理和/或生物化学性质的方式累积在体内的各个区域中，例如受如癌症等疾病的存在和/或状态影响的那些。例如，在施用于患者后，某些放射性药物会累积在与恶性骨病变相关联的异常成骨区域中，这指示了转移。其它放射性药物可能会与体内的特异性受体、酶和蛋白质结合，这些受体、酶和蛋白质会在疾病演变期间发生改变。在施用于患者之后，这些分子会在血液中循环，直到它们找到其预期靶标。结合的放射性药物保留在疾病部位处，而其余的试剂则从体内清除。
5.核医学成像技术通过检测从放射性药物的放射性部分发射的辐射来捕捉图像。累积的放射性药物用作信标，使得可以使用常用的核医学方式获得描绘疾病位置和浓度的图像。核医学成像方式的实例包含骨扫描成像(也被称为闪烁扫描术)、单光子发射计算机断层摄影术(spect)和正电子发射断层摄影术(pet)。骨扫描、spect和pet成像系统在世界各地的大多数医院中都能找到。特定成像方式的选择取决于和/或规定了所使用的特定放射性药物。例如，锝99m(
99m
tc)标记化合物与骨扫描成像和spect成像相兼容，而pet成像通常使用用18f标记的氟化化合物。化合物
99m
tc亚甲基二膦酸盐(
99m
tc mdp)是一种流行的放射性药物，用于骨扫描成像以检测转移性癌症。放射性标记的前列腺特异性膜抗原(psma)靶向化合物，例如
99m
tc标记的1404和pyl
tm
(也被称为[18f]dcfpyl)，可以分别与spect和pet成像一起使用，并且提供高度特异性前列腺癌检测的潜力。
[0006]
因此，核医学成像是一种有价值的技术，可为医生提供可以用于确定患者中的疾病的存在和程度的信息。医生可以使用此信息向患者提供推荐的治疗过程并跟踪疾病的进展。
[0007]
例如，肿瘤科医生可以使用来自患者研究的核医学图像作为其评估的输入，所述评估涉及患者是否患有特定疾病(例如，前列腺癌)、疾病的明显阶段、推荐的治疗过程(如果有)、是否需要手术干预以及可能的预后。肿瘤科医生可以在此评估中使用放射科医生报告。放射科医生报告是放射科医生为请求进行成像研究的医生准备的核医学图像的技术评价，并且包含例如所进行的研究类型、临床病史、图像之间的比较、用于进行研究的技术、放射科医生的观察和发现以及放射科医生可能基于成像研究结果而得出的总体印象和建议。
已签字的放射科医生报告将发送给要求研究的医生以供医生复查，然后医生与患者就结果和治疗建议进行讨论。
[0008]
因此，所述过程涉及让放射科医生对患者进行成像研究、分析所获得的图像、创建放射科医生报告、将报告转发给提出请求的医生、让医生制定评估和治疗建议以及让医生将结果、建议和风险传达给患者。所述过程还可能涉及由于不确定性结果而重复成像研究，或基于初始结果要求进一步的测试。如果成像研究表明患者患有特定疾病或病状(例如，癌症)，医生会讨论包含手术的各种治疗选项，以及什么都不做或采取观察等待或主动监测方法但不进行手术的风险。
[0009]
因此，随着时间的推移，复查和分析多个患者图像的过程在癌症的诊断和治疗中起着至关重要的作用。因此，非常需要经改善的工具，所述工具便于图像复查和分析并改善其准确性以进行癌症诊断和治疗。以这种方式改善医生、放射科医生和其它医疗保健专业人员使用的工具包可显著改善护理标准和患者体验。


技术实现要素：

[0010]
本文呈现了提供经改善的核医学图像的计算机辅助显示和分析的系统和方法。特别地，本文描述的系统和方法提供了经改善的强度窗口设定的交互调整以显示核医学图像。本文描述的交互式强度窗口选择工具利用非线性标度函数，其将对标度上的显示指标微件的位置的用户调整映射为强度窗口阈值。所述形式的标度函数在所述标度的上限处逐渐放大用户调整，但在下端处保持线性。本文呈现的强度窗口设定工具允许所述用户在图像中遇到的全部范围的强度内调整强度阈值，高至最大值，同时仍然在包含较低强度的重要范围内保持保真度。这种方法允许用户详细分析通常代表转移的高强度区域。
[0011]
强度窗口设定用于渲染图像以供显示，是将图像的底层存储像素值(可能采用多种单位并在很宽的数值范围内变化)转换为图像在如计算机监视器等屏幕上可视地显示的亮度水平和/或不同颜色的过程的一部分。特别地，医学图像中的像素的强度通常表示物理量和/或根据其确定，例如由检测器产生的电信号(例如，电流或电压)、光或另一种形式的电磁辐射的功率、光子计数等。在骨扫描图像中，像素强度表示(光子)计数(例如，以其为单位)，这是根据在记录图像之前注入患者并累积在患者体内的放射性药物的放射性衰变登记的光子数量。
[0012]
渲染图像以进行显示时，像素强度会被转换为灰度级或不同颜色，使得可以可视地检查表示物理信号的强度的变化。例如，骨扫描图像中的像素的强度可能为最小0计数到最大约10,000计数。为了将骨扫描图像显示为8位(例如，256级)灰度图像，不同的像素强度被赋予(例如，映射为)0(例如，黑色)到255(例如，白色)的整数灰度级。最初可能会使用0到10,000的强度窗口，使得例如使用线性函数将0到10,000的强度被转换为0到255的灰度值。0或更小的强度将被赋值为0灰度级，并且10,000或更大的强度奖被映射为255的灰度值。
[0013]
然而，使用有限数量的灰度级来表示如此广泛的强度值意味着强度的微小波动会被掩盖，即使使用了更多位，人眼还是无法区分这种细微的颜色变化。因此，可以调整强度窗口以强调明显的波动并使其在小的强度值子范围内出现。例如，使用500到2,500的强度窗口渲染和显示图像会分配所有256个灰度级来表示500到2,500计数的子范围。以这种方式，强调了此子范围内的小强度波动，并使其易于观察，但代价是使强度窗口之外的变化不
可观察。
[0014]
还可以使用强度窗口来便于两个或两个以上图像之间的视觉比较，具体方法为以补偿其基础强度的整体变化的方式渲染它们，例如恒定基线和/或乘法标度，这些变化来自外部影响并对应于噪声。通过为不同的图像选择不同的强度窗口，这些影响在渲染和显示时在图像中被最小化或去除，并且只有有意义的期望强度波动是明显的。
[0015]
经由强度窗口设定解决此类不受控制的变化对于骨扫描成像以及其它核医学成像方式(例如，spect成像)尤为重要。特别地，如本文所述，骨扫描图像是通过向患者注射放射性药物来获取的，所述放射性药物累积在患者身体的各个区域中并发射被检测到的辐射以形成图像。高累积导致高水平的放射性，进而导致高计数值。图像区域中的高强度或计数值指示大量累积，而零计数值意味着零或非常低的放射性，并且因此意味着较低的累积。因此，骨扫描图像中的强度
‑
计数值的波动可以用于推断不同区域中的放射性药物的累积水平，并且因此用于推断疾病(例如，转移)的存在和/或状态。
[0016]
尽管多个图像的比较对于评估疾病状态和/或进展(例如，跟踪单个患者随时间推移的疾病进展或比较研究中的多个患者以评价药物的功效等)通常很重要，但非零强度值在不同的骨扫描图像之间通常不具有可比性。这是因为记录的确切强度值(光子计数)还取决于如剂量、扫描时间、患者特性和相机硬件等因素的复杂组合。因此，阅读骨扫描图像的医疗保健专业人员将使用强度窗口设定来调整显示图像像素的亮度和/或颜色水平如何根据它们在图像中的基础强度值来确定，使得相似区域在显示时具有相似的亮度和/或颜色水平。因此，强度窗口设定允许来自不同研究的图像，例如患者在不同时间点记录的图像，以允许它们在视觉上相互比较并以有意义的方式进行分析的方式显示。
[0017]
值得注意的是，以这种方式调整强度窗口并非易事。特别地，骨扫描图像像素可以采用的非常广泛的强度值使得在如此广泛的值内对强度窗口阈值进行精细和准确调整具有挑战性。这在转移性癌症患者的图像中尤其成问题，因为放射性药物在转移中大量累积，从而导致相对应的图像像素的强度极高。本文描述的交互式强度窗口调整工具经由独特的图形控件解决了这一挑战，所述控件允许用户沿标度调整显示指标微件的位置。图形控件利用非线性标度函数将沿标度的增量映射为强度值，使得根据对显示指标微件位置的调整来计算强度窗口阈值。选择特殊形式的标度函数来在强度迅速变化并达到极值的标度的上端处将放大用户对强度阈值的调整，但仍保持线性并允许在需要高保真度的标度的下端处进行更精细的调整。
[0018]
以这种方式，本文描述的方法允许用户轻松地详细分析通常代表转移的高强度区域。以前，设置强度窗口以允许调查此类高强度区域极具挑战性、耗时且乏味或者根本不可能。本公开的用户友好图形控制和调整程序允许用户以方便的方式进行调整，而无需考虑由基础标度程序解决的挑战。对用户来说，本文提供的软件工具似乎“只是在工作”，从而使他们能够将他们的注意力集中在重要的任务上，例如图像复查和决策制定。
[0019]
在一个方面中，本发明涉及一种用于交互式调整强度窗口阈值以显示核医学图像(例如，骨扫描图像；例如，pet图像；例如，spect图像)的方法，所述方法包括：(a)由计算装置的处理器访问(例如，接收)所述核医学图像，所述图像包括多个像素[例如，表示2d面积的像素；例如，表示3d体积的像素(例如，体素)]，每个像素具有表示检测信号(例如，光子计数；例如，检测器电压；例如，检测功率)的水平的强度；(b)由所述处理器根据初始强度窗口
渲染所述核医学图像以进行图形显示，所述渲染包括使用一组可用色图值[例如，由用于图形显示的特定位深度(例如，8位、16位、32位等)提供的一组灰度和/或rgb值]来可视地表示所述像素强度，使得将全部范围的可用色图值分配到在所述初始强度窗口的最小阈值到所述初始强度窗口的最大阈值的范围内的所述像素强度的子集[例如，使用所述集合的单个最小色图值来表示小于或等于所述最小强度阈值的像素强度值，并且使用所述集合的单个最大色图值来表示大于或等于所述最大强度阈值的像素强度值]；(c)由所述处理器引起图形控制元件的显示，从而经由确定后续强度窗口的一或多个阈值所根据的一或多个显示指标微件的用户调整实现与所述初始强度窗口不同的所述后续强度窗口的用户选择，其中所述显示指标微件可沿着具有经由标度函数映射为强度值的增量的标度进行调整，其中对于所述增量中的至少一部分，所述标度函数是非线性的；(d)由所述处理器接收与所述图形控制元件的所述一或多个显示指标微件的调整位置相对应的所述后续强度窗口的用户选择；(e)响应于所述后续强度窗口的所述用户选择的接收，由所述处理器根据所述后续强度窗口渲染所述核医学图像以进行图形显示，所述渲染包括使用所述一组可用色图值来可视地表示所述像素强度，使得将全部范围的可用色图值分配到在所述后续强度窗口的最小阈值到所述后续强度窗口的最大阈值的范围内的所述像素强度的子集，从而创建更新渲染；和(f)由所述处理器引起来自步骤(e)的所述更新渲染的显示，从而随着所述用户调整所述一或多个显示指标微件的选择以进行所述后续强度窗口的选择而动态地更新(例如，实时)所述核医学图像的显示。
[0020]
在某些实施例中，所述方法重复进行步骤(d)
‑
(f)以随着所述用户调整所述后续强度窗口而实时更新和显示所述核医学图像。
[0021]
在某些实施例中，所述图形控制元件包括作为路径(例如，滑块)的所述标度的视觉表示，其中所述显示指标微件沿所述路径具有可调整(例如，经由与所述图形控制元件的用户交互，例如点击、拖放等)位置。
[0022]
在某些实施例中，所述标度包括映射为参考强度值的参考增量，并且所述图形控制元件包括沿所述路径的所述参考增量的视觉指示。
[0023]
在某些实施例中，所述标度的最小增量映射为0强度值，并且所述标度的最大增量映射为所述核医学图像中的最大强度值。
[0024]
在某些实施例中，所述标度包括映射为参考强度值的参考增量，其中相较于低于所述参考增量的强度值，所述标度函数对于高于所述参考强度值的强度值具有更大的斜率。
[0025]
在某些实施例中，所述标度函数在所述参考强度值之上是非线性的并且在所述参考强度值之下是线性的。
[0026]
在某些实施例中，所述方法包括：在步骤(b)之前，由所述处理器使用归一化因子(例如，预设置的归一化因子；例如，自动确定的归一化因子；例如，用户选择的归一化因子)对所述核医学图像进行归一化，从而产生归一化版本核医学图像以进行渲染和显示；和由所述处理器计算随所述归一化因子变化的所述参考强度值[例如，其中所述参考增量与所述归一化因子成比例(例如，计算为预确定的常数乘以所述归一化因子)]。
[0027]
在某些实施例中，所述参考增量位于沿所述标度从所述标度的最小端到最大端的一半以上(例如，沿所述标度的三分之二)。
[0028]
在某些实施例中，所述方法包括：在步骤(b)之前，由所述处理器使用归一化因子(例如，预设置的归一化因子；例如，自动确定的归一化因子；例如，用户选择的归一化因子)对所述核医学图像进行归一化，从而产生所述核医学图像的归一化版本以进行渲染和显示。
[0029]
在某些实施例中，通过由所述处理器(例如，迭代地)标识所述核医学图像中被确定为不包含任何热点(例如，相对高强度的局部区域)的健康组织区域并由所述处理器计算归一化因子使得所述归一化因子和所标识健康组织区域的平均强度的乘积是预定义的强度水平来确定所述归一化因子。
[0030]
在某些实施例中，所述核医学图像是骨扫描图像(例如，全身骨扫描图像)。
[0031]
在另一个方面中，本发明涉及一种用于交互式调整强度窗口阈值以显示核医学图像(例如，闪烁扫描术图像；例如，pet图像；例如，spect图像)的系统，所述系统包括：计算装置的处理器；和存储器，其具有存储在其上的指令，其中所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器：(a)访问(例如，接收)所述核医学图像，所述图像包括多个像素[例如，表示2d面积的像素；例如，表示3d体积的像素(例如，体素)]，每个像素具有表示检测信号(例如，光子计数；例如，检测器电压；例如，检测功率)的水平的强度；(b)根据初始强度窗口渲染所述核医学图像以进行图形显示，其使用一组可用色图值[例如，由用于图形显示的特定位深度(例如，8位、16位、32位等)提供的一组灰度和/或rgb值]来可视地表示所述像素强度，使得将全部范围的可用色图值分配到在所述初始强度窗口的最小阈值到所述初始强度窗口的最大阈值的范围内的所述像素强度的子集[例如，使用所述集合的单个最小色图值来表示小于或等于所述最小强度阈值的像素强度值，并且使用所述集合的单个最大色图值来表示大于或等于所述最大强度阈值的像素强度值]；(c)引起图形控制元件的显示，从而经由确定后续强度窗口的一或多个阈值所根据的一或多个显示指标微件的用户调整实现与所述初始强度窗口不同的所述后续强度窗口的用户选择，其中所述显示指标微件可沿着具有经由标度函数映射为强度值的增量的标度进行调整，其中对于所述增量中的至少一部分，所述标度函数是非线性的；(d)接收与所述图形控制元件的所述一或多个显示指标微件的调整位置相对应的所述后续强度窗口的用户选择；(e)响应于所述后续强度窗口的接收，根据所述后续强度窗口渲染所述核医学图像以进行图形显示，其使用所述一组可用色图值来可视地表示所述像素强度，使得将全部范围的可用色图值分配到在所述后续强度窗口的最小阈值到所述后续强度窗口的最大阈值的范围内的所述像素强度的子集，从而创建更新渲染；和(f)引起来自步骤(e)的所述更新渲染的显示，从而随着所述用户调整所述一或多个显示指标微件的选择以进行所述后续强度窗口的选择而动态地更新(例如，实时)所述核医学图像的显示。
[0032]
在某些实施例中，所述指令使所述处理器重复进行步骤(d)
‑
(f)以随着所述用户调整所述后续强度窗口而实时更新和显示所述核医学图像。
[0033]
在某些实施例中，所述图形控制元件包括作为路径(例如，滑块)的所述标度的视觉表示，其中所述显示指标微件沿所述路径具有可调整(例如，经由与所述图形控制元件的用户交互，例如点击、拖放等)位置。
[0034]
在某些实施例中，所述标度包括映射为参考强度值的参考增量，并且所述图形控制元件包括沿所述路径的所述参考增量的视觉指示。
[0035]
在某些实施例中，所述标度的最小增量映射为0强度值，并且所述标度的最大增量映射为所述核医学图像中的最大强度值。
[0036]
在某些实施例中，所述标度包括映射为参考强度值的参考增量，其中相较于低于所述参考增量的强度值，所述标度函数对于高于所述参考强度值的强度值具有更大的斜率。
[0037]
在某些实施例中，所述标度函数在所述参考强度值之上是非线性的并且在所述参考强度值之下是线性的。
[0038]
在某些实施例中，所述指令使所述处理器：在步骤(b)之前，使用归一化因子(例如，预设置的归一化因子；例如，自动确定的归一化因子；例如，用户选择的归一化因子)对所述核医学图像进行归一化，从而产生所述核医学图像的归一化版本以进行渲染和显示；和计算随所述归一化因子变化的所述参考强度值[例如，其中所述参考增量与所述归一化因子成比例(例如，计算为预确定的常数乘以所述归一化因子)]。
[0039]
在某些实施例中，所述参考增量位于沿所述标度从所述标度的最小端到最大端的一半以上(例如，沿所述标度的三分之二)。
[0040]
在某些实施例中，所述指令使所述处理器在步骤(b)之前：使用归一化因子(例如，预设置的归一化因子；例如，自动确定的归一化因子；例如，用户选择的归一化因子)对所述核医学图像进行归一化，从而产生所述核医学图像的归一化版本以进行渲染和显示。
[0041]
在某些实施例中，所述指令使所述处理器通过(例如，迭代地)标识所述核医学图像中被确定为不包含任何热点(例如，相对高强度的局部区域)的健康组织区域并计算所述归一化因子使得所述归一化因子和所标识健康组织区域的平均强度的乘积是预定义的强度水平来确定所述归一化因子。
[0042]
在某些实施例中，所述核医学图像是骨扫描图像(例如，全身骨扫描图像)。
[0043]
关于本发明的一个方面描述的实施例可以应用于本发明的另一个方面(例如，经考虑，关于例如方法权利要求的一个独立权利要求描述的实施例的特征适用于例如系统权利要求的其它独立权利要求的其它实施例，并且反之亦然)。
附图说明
[0044]
通过参考以下结合附图的描述，本公开的前述和其它目的、方面、特征和优点将变得更加明显和更好理解，其中：
[0045]
图1是根据一个说明性实施例的来自同一患者的三项研究的一组骨扫描图像，其在没有归一化和没有强度窗口调整的情况下显示。
[0046]
图2是根据一个说明性实施例的图1中示出的同一组骨扫描图像，其在归一化之后并使用初始强度窗口显示。
[0047]
图3是示出了根据一个说明性实施例的用于图像显示的强度窗口的使用的图表。
[0048]
图4是根据一个说明性实施例的用于查看骨扫描图像的图形用户界面的屏幕截图，其中(gui)包括用于调整用于显示骨扫描图像的强度窗口的图形控制元件。
[0049]
图5是示出了根据一个说明性实施例的用于根据本文描述的方法交互式调整强度窗口的过程的方框流程图。
[0050]
图6是示出了根据一个说明性实施例的不同滑块标度方法的示意图。
[0051]
图7是示出了根据一个说明性实施例的将用户可调整标度增量(滑块位置)映射为强度窗口阈值的标度函数的图表。
[0052]
图8a是示出了根据一个说明性实施例的用于生成bsi报告的质量控制和报告工作流程的方框流程图。
[0053]
图8b是根据一个说明性实施例的用于选择患者数据以进行复查的图形用户界面(gui)的屏幕截图，所述图形用户界面与图8a中示出的质量控制和报告工作流程的基于软件的实施方案一起使用。
[0054]
图8c是根据一个说明性实施例的用于复查患者信息的图形用户界面(gui)的屏幕截图，所述图形用户界面与图8a中示出的质量控制和报告工作流程的基于软件的实施方案一起使用。
[0055]
图8d是根据一个说明性实施例的用于复查患者的图像数据和编辑热点选择的图形用户界面(gui)的屏幕截图，所述图形用户界面与图8a中示出的质量控制和报告工作流程的基于软件的实施方案一起使用。
[0056]
图8e是根据一个说明性实施例的图形用户界面(gui)的屏幕截图，所述屏幕截图是自动生成的报告的屏幕截图，由用户遵循图8a中示出的质量控制和报告工作流程的基于软件的实施方案而生成。
[0057]
图9a是显示骨扫描图像的gui窗口的屏幕截图，其使用仅覆盖有限范围的强度值的强度窗口。
[0058]
图9b是根据一个说明性实施例的显示骨扫描图像的gui窗口的屏幕截图，其使用高至最大强度值的强度窗口。
[0059]
图9c是图9a中的gui的一部分的屏幕截图，其示出了用于调整强度窗口阈值的图形控件。
[0060]
图9d是图9b中的gui的一部分的屏幕截图，其示出了用于调整强度窗口阈值的另一个图形控件。
[0061]
图9e是显示骨扫描图像集的前部和后部图像的gui的屏幕截图，其中每个图像使用单独的强度窗口显示。
[0062]
图9f是显示骨扫描图像集的前部和后部图像的gui的屏幕截图，其中对两个图像使用相同的强度窗口。
[0063]
图10是在某些实施例中使用的示范性云计算环境的方框图。
[0064]
图11是在某些实施例中使用的示范性计算装置和示范性移动计算装置的方框图
[0065]
根据以下结合附图阐述的详细描述，本公开的特征和优点将变得更加明显，其中相似的附图标记在整篇文章中标识相对应的元件。在附图中，相似的附图标号通常指示相同、功能相似和/或结构相似的元件。
具体实施方式
[0066]
经考虑，本发明要求保护的系统、装置、方法和过程涵盖使用来自本文描述的实施例的信息开发的变化和改编。相关领域的普通技术人员可以进行本文描述的系统、装置、方法和过程的改编和/或修改。
[0067]
在整个说明书中，如果物品、装置和系统被描述为具有、包含或包括特定组件或过
程和方法被描述为具有、包含或包括特定步骤，经考虑另外存在由所述组件组成或基本上由其组成的本发明的物品、装置和系统，并且存在由所述处理步骤组成或基本上由其组成的根据本发明的过程和方法。
[0068]
应当理解，只要本发明保持可操作性，步骤的顺序或进行某些动作的顺序是无关紧要的。此外，可以同时进行两个或两个以上步骤或动作。
[0069]
本文中例如在背景技术部分中对任何出版物的提及并不是承认所述出版物作为与本文提出的任何权利要求相关的现有技术。背景技术部分是出于清楚的目的而提出的，并不旨在作为关于任何权利要求的现有技术的描述。
[0070]
提供标题是为了方便读者——标题的存在和/或布置并不旨在限制本文描述的主题的范围。
[0071]
在本技术中，除非另有说明，否则“或”的使用是指“和/或”。如在本技术中使用，术语“包括(comprise)”和所述术语的变体，例如“包括(comprising/comprises)”，并不旨在排除其它添加剂、组分、整体或步骤。如在本技术中使用，术语“约”和“大约”用作等效词。本技术中使用的带有或不带有约/大约的任何数字旨在涵盖相关领域的普通技术人员所理解的任何正常波动。在某些实施例中，术语“大约”或“约”是指落入所述参考值的任一方向(大于或小于)的25％、20％、19％、18％、17％、16％、15％、14％、13％、12％、11％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％或更小内的值的范围，除非另有说明或可从上下文中明显看出(除非此数字将超过可能值的100％)。
[0072]
冠词“一个/一种(a/an)”在本文中用于指代冠词的一个或多于一个(即至少一个)冠词语法对象。举例来说，“一个元件(an element)”是指一个元件或多于一个元件。因此，在本说明书和所附权利要求书中，单数形式“a”、“an”和“the”包含复数形式，除非上下文另有明确规定。因此，例如，对包括“一种试剂”的药物组合物的提及包含对两种或两种以上试剂的提及。
[0073]
本文描述的系统和方法涉及一种用于选择强度窗口以显示核医学图像的独特且用户友好的方法。所述方法在本文中特别相关于骨扫描(也被称为闪烁扫描)图像进行描述，但也适用于需要或可使用强度窗口调整以进行图像之间的比较的其它核医学成像方式。这种调整对于测量强度值未标准化为通用单位或参考值的成像方式特别重要，并且可能因恒定基线和/或乘法因子而有所不同。这不同程度地对图像的有意义的复查和比较提出了重大挑战，并且存在于闪烁扫描术图像以及例如单光子发射断层摄影术(spect)图像中。
[0074]
a.核医学图像
[0075]
核医学图像是使用核成像方式获得的，例如骨扫描成像、正电子发射断层摄影术(pet)成像和单光子发射断层摄影术(spect)成像。
[0076]
如本文使用，“图像”——例如，哺乳动物的3
‑
d图像——包含任何视觉表示，例如照片、视频帧、流视频以及照片、视频帧或流视频的任何电子、数字或数学模拟。在某些实施例中，本文描述的任何设备包含用于显示图像或处理器产生的任何其它结果的显示器。在某些实施例中，本文描述的任何方法包含显示图像或经由所述方法产生的任何其它结果的步骤。
[0077]
如本文使用，关于“图像”的“3
‑
d”或“三维”旨在传递关于三维的信息。3
‑
d图像可
以被渲染为三维数据集和/或可以被显示为一组二维表示或显示为三维表示。
[0078]
在某些实施例中，核医学图像使用包括放射性药物的成像剂。核医学图像是在向患者(例如，人类受试者)施用放射性药物后获得的，并且其提供关于患者体内的放射性药物的分布的信息。放射性药物是包括放射性核素的化合物。
[0079]
如本文使用，“施用”试剂是指将物质(例如，成像剂)引入受试者中。通常，可以利用任何施用途径，包含例如肠胃外(例如，静脉内)、口服、局部、皮下、腹膜、动脉内、吸入、阴道、直肠、鼻腔、引入脑脊液或滴入体内区室。
[0080]
如本文使用，“放射性核素”是指包括至少一种元素的放射性同位素的部分。示范性的合适的放射性核素包含但不限于本文所述的那些。在一些实施例中，放射性核素是在正电子发射断层摄影术(pet)中使用的放射性核素。在一些实施例中，放射性核素是在单光子发射计算机断层摄影术(spect)中使用的放射性核素。在一些实施例中，放射性核素的非限制性列表包含
99m
tc、
111
in、
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cu、
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ga、
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sm、
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y、
213
bi、
103
pd、
109
pd、
159
gd、
140
la、
198
au、
199
au、
169
yb、
175
yb、
165
dy、
166
dy、
105
rh、
111
ag、
89
zr、
225
ac、
82
rb、
75
br、
76
br、
77
br、
80
br、
80m
br、
82
br、
83
br、
211
at和
192
ir。
[0081]
如本文使用，术语“放射性药物”是指包括放射性核素的化合物。在某些实施例中，放射性药物用于诊断和/或治疗目的。在某些实施例中，放射性药物包含用一或多种放射性核素标记的小分子、用一或多种放射性核素标记的抗体和用一或多种放射性核素标记的抗体的抗原结合部分。
[0082]
核医学图像(例如，pet扫描；例如，spect扫描；例如，全身骨扫描；例如，复合pet
‑
ct图像；例如，复合spect
‑
ct图像)检测从放射性药物的放射性核素发射的辐射以形成图像。特定放射性药物在患者体内的分布可以由如血液流动或灌注等生物机制以及特定酶促或受体结合相互作用来确定。不同的放射性药物可以被设计成利用不同的生物机制和/或具体的特定酶促或受体结合相互作用，并且因此在施用于患者时选择性地集中在患者体内的特定类型的组织和/或区域内。更大量的辐射会从患者体内的相较于其它区域具有更高浓度的放射性药物的区域发射，使得这些区域在核医学图像中显得更亮。因此，核医学图像内的强度变化可以用于绘制患者体内的放射性药物的分布。例如，这种放射性药物在患者体内的映射分布可以用于推断患者身体各个区域内的癌组织的存在。
[0083]
例如，在施用于患者后，锝99m亚甲基二膦酸盐(
99m
tc mdp)选择性地累积在患者的骨骼区域内，特别是在与恶性骨病变相关联的异常成骨部位。放射性药物在这些部位处的选择性集中会在核医学图像中产生可标识的热点——高强度的局部区域。因此，可以通过在患者的全身扫描中标识此类热点来推断与转移性前列腺癌相关联的恶性骨病变的存在。如下所述，可以基于在将
99m
tc mdp施用于患者后获得的全身扫描中的强度变化的自动分析来计算与患者总生存期和指示疾病状态、进展、治疗功效等的其它预后指标相关的风险指数。在某些实施例中，也可以以类似于
99m
tc mdp的方式使用其它放射性药物。
[0084]
在某些实施例中，所使用的特定放射性药物取决于所使用的特定核医学成像方式。例如，18f氟化钠(naf)也会累积在骨病变中，类似于
99m
tc mdp，但可以与pet成像一起使用。在某些实施方案中，pet成像还可以利用放射性形式的维生素胆碱，其易于被前列腺癌细胞吸收。
[0085]
在某些实施例中，可以使用选择性地结合到特定感兴趣蛋白质或受体的放射性药物——特别是在癌组织中表达增加的那些。此类感兴趣蛋白质或受体包含但不限于肿瘤抗原，例如在结肠直肠癌中表达的cea、在多种癌症中表达的her2/neu、在乳腺癌和卵巢癌中表达的brca 1和brca2；和在黑素瘤中表达的trp
‑
1和
‑
2。
[0086]
例如，人前列腺特异性膜抗原(psma)在前列腺癌(包含转移性疾病)中上调。psma几乎在所有前列腺癌中都表达，并且其表达在低分化、转移性和激素难治性癌中进一步增加。因此，对应于用一或多种放射性核素标记的psma结合剂(例如，对psma具有高亲和力的化合物)的放射性药物可以用于获得患者的核医学图像，可以根据所述核医学图像来评估患者的多个区域(例如，包含但不限于骨骼区域)内的前列腺癌的存在和/或状态。在某些实施例中，当疾病处于局部状态时，使用psma结合剂获得的核医学图像用于标识前列腺内的癌组织的存在。在某些实施例中，使用包括psma结合剂的放射性药物获得的核医学图像用于标识多个区域内的癌组织的存在，所述区域不仅包含前列腺，还包含其它器官和组织区域，例如肺、淋巴结和骨，这在疾病有转移性时是相关的。
[0087]
特别地，在施用于患者后，放射性核素标记的psma结合剂基于它们对psma的亲和力选择性地累积在癌组织内。以与上述关于
99m
tc mdp所述类似的方式，放射性核素标记的psma结合剂在患者体内的特定部位处的选择性集中会在核医学图像中产生可检测的热点。由于psma结合剂集中在表达psma的身体的各种癌组织和区域内，因此可以检测和评价患者的前列腺内的局部癌症和/或患者身体各个区域中的转移性癌症。可以基于在将psma结合剂放射性药物施用于患者后获得的核医学图像中的强度变化的自动分析来计算与患者总生存期和指示疾病状态、进展、治疗功效等的其它预后指标相关的风险指数。
[0088]
多种放射性核素标记的psma结合剂可以用作放射性药物成像剂，用于核医学成像以检测和评价前列腺癌。在某些实施例中，所使用的特定放射性核素标记的psma结合剂取决于如特定成像方式(例如，pet；例如，spect)和待成像患者的特定区域(例如，器官)等因素。例如，某些放射性核素标记的psma结合剂适用于pet成像，而其它则适用于spect成像。例如，某些放射性核素标记的psma结合剂便于对患者的前列腺进行成像，并且主要在疾病具有局部性时使用，而其它则便于对整个患者身体的器官和区域进行成像，并可用于评价转移性前列腺癌。
[0089]
多种psma结合剂及其放射性核素标记的版本描述于美国专利第8,778,305号、第8,211,401号和第8,962,799号中，其中每一个均通过引用整体并入本文。几种psma结合剂及其放射性核素标记的版本还描述于2017年10月26日提交的pct申请pct/us2017/058418中，其内容通过引用整体并入本文。
[0090]
b.骨扫描图像
[0091]
在闪烁扫描术图像中，图像像素的强度值表示计数，其是通过在扫描前注入患者体内的放射性药物的衰减登记的光子数量。如本文所述，例如在以上部分a中，放射性药物基于例如其生物化学性质而累积在体内的各种结构中，并且对应于那些结构中的物理位置的图像像素的强度(例如，计数)随着其中的放射性药物的累积而变化。较高的累积导致高水平的放射性，进而导致高计数值。具有零强度或计数值的像素指示患者体内的相对应物理位置处的零或非常低的放射性，并且因此指示较低的放射性药物累积。
[0092]
然而，非零强度值在不同的闪烁扫描术图像扫描之间是不可比较的，因为它们取
决于不同因素的复杂组合，例如剂量、扫描时间、患者特性和相机硬件。这些因素可能因扫描而异，并影响放射性药物本身的累积水平以及测量发射光子计数的效率。为了解决扫描之间的这种可变性，阅读骨扫描图像的医疗保健专业人员因此使用强度窗口设定来显示骨扫描图像，使得以类似的亮度和/或颜色水平显示类似的区域。这样做便于比较和分析显示图像，如图1和图2中所示，它们示出了在没有强度窗口设定(图1)和有强度窗口设定(图2)的情况下的同一患者但在不同时间的几组骨扫描图像。
[0093]
如本文使用，术语“强度窗口”是指像素强度值的范围(窗口)，渲染的亮度和/或颜色水平在所述范围内随着基础图像像素强度而变化。在强度窗口之外，即使基础像素强度值发生变化，渲染图像像素以进行显示所用的亮度和/或颜色水平也保持恒定。强度窗口通常根据最小和最大阈值来定义。0到最小阈值的像素强度均使用相同的最小亮度或颜色水平值显示，并且高于最大阈值的像素强度均使用相同的最大亮度或颜色水平值显示。最小阈值到最大阈值的像素强度落入强度窗口内，并使用随像素强度变化的亮度或颜色水平显示。
[0094]
例如，医学图像(例如，核医学图像)的像素强度通常表示物理值，例如计数。这种像素强度可以在很宽的值范围内变化，并且具有整数或浮点单位。为了显示，这些基础像素值被映射为可用色图(例如，灰度；例如，rgb)值。使用强度窗口允许使用全部范围的灰度或颜色水平来表示落入强度窗口内的像素强度的一部分。由于使用全部范围的灰度和/或颜色水平来表示有限范围的像素强度，因此这种方法可以使强度窗口内的像素强度变化更容易观察。然而，窗口外的强度变化是不可观察的，因为使用单个最小和/或最大灰度和/或颜色水平来表示窗口之上和/或之下的所有强度。
[0095]
图3示出了图表，其示出了使用两个不同强度窗口来显示使用256个灰度级的图像的。如图中所示，第一强度窗口分别具有最小和最大阈值t1
min
和t1
max
，并且第二强度窗口分别具有最小和最大阈值t2
min
和t2
max
。当使用第一个强度窗口时，0到255的全部范围的灰度级用于表示t1
min
到t1
max
的像素强度变化。低于t1
min
的强度均用最小灰度级0表示，而高于t1
max
的强度使用最大灰度级255表示。第二强度窗口有不同的阈值，并且因此分配全部范围的灰度级来表示基础像素强度值的不同部分。以这种方式，强度窗口设定可以用于以考虑图像与图像之间的非标准化变化(例如，惩罚标度差异和基线偏移)的方式来渲染和显示图像，并且因此允许在显示时对它们进行比较。
[0096]
c.强度窗口的交互式选择和调整
[0097]
强度窗口的选择非常重要，即使对于负责图像复查和分析的经训练的医疗保健专业人员来说，其也可能是具有挑战性且耗时的。特别地，骨扫描图像像素可以采用的非常广泛的强度值使得在如此广泛的值内对强度窗口阈值进行精细和准确调整具有挑战性。这在转移性癌症患者的图像中尤其成问题，因为放射性药物在转移中大量累积，从而导致相对应的图像像素的强度极高。本文描述的交互式强度窗口调整工具经由独特的图形控制元件(例如，图4中所示的那些，其允许用户沿着标度调整显示指标微件的位置)解决了这一挑战。图4示出了图形控制元件，其中显示指标微件是沿路径的可调整滑块。其它控件和微件元件也是可能的，例如显示指标微件可以是单选按钮、圆度盘、各种拟物控件等。图形控件利用非线性标度函数将沿标度的增量映射为强度值，使得根据对显示指标微件位置的调整来计算强度窗口阈值。选择特殊形式的标度函数来在强度迅速变化并达到极值的标度的上
端处放大用户对强度阈值的调整，但仍保持线性并允许在需要高保真度的标度的下端处进行更精细的调整。
[0098]
以这种方式，本文描述的方法允许用户轻松地详细分析通常代表转移的高强度区域。以前，设置强度窗口以允许调查此类高强度区域极具挑战性、耗时且乏味或者根本不可能。用户友好图形控制和调整程序允许用户以方便的方式进行调整，而无需考虑由基础标度程序解决的挑战。对用户来说，本文提供的软件工具似乎“只是在工作”，从而使他们能够将他们的注意力集中在重要的任务上，例如图像复查和决策制定。
[0099]
图5示出了用于交互式调整强度窗口设定以显示核医学图像的示范性过程500。在第一步中，由处理器访问和/或接收核医学图像。图1示出了针对特定患者但在不同时间获得的一组100显示骨扫描图像102、104、106。图像102、104和106没有被归一化，并且在没有强度窗口设定的情况下被显示。即使比较患者的相似区域，整体强度以及因此显示灰度级也因图像而大有不同。
[0100]
为了以允许它们以有意义的方式进行比较的方式显示这种图像，可以进行归一化504和强度窗口设定506步骤。图2示出了与图1相同的一组骨扫描图像，但在归一化和使用强度窗口设定之后显示。现在，显示的灰度级在不同的图像202、204和206之间具有可比性，从而可以对它们进行分析和比较。
[0101]
在某些实施例中，首先使用归一化因子对图像进行归一化。归一化因子可以是乘法因子，其在使用时缩放图像像素的强度，使得标识为对应于健康骨骼组织的区域内的平均强度是预定义的常数。使用将平均健康像素强度缩放为值1000的归一化因子对图2中示出的图像进行归一化。水平1000是任意的，只需在研究和患者之间相同即可。所进行的归一化是严格的乘法，并且不会改变已知的零计数参考水平——零计数在归一化后将保持为零计数。
[0102]
在某些实施例中，为了确定归一化因子，首先标识待归一化的核医学图像内的健康组织区域。这种区域可以通过自动分割来标识以标识骨骼在核医学图像中的图形表示，随后进行对应于高强度的局部区域的热点的自动标识。位于骨骼的标识图形表示内但在任何标识热点之外的图像像素被标识为属于健康组织区域。然后，使用这些像素的强度来确定健康骨骼组织的平均强度，并因此确定归一化因子。用于以这种方式归一化骨扫描图像的迭代方法的一个实例描述于2016年9月30日提交的美国专利申请号15/282,422和2014年10月7日颁发的美国专利第8,855,387号(其中美国专利申请号15/282,422是再颁发专利)中，其中每一个的内容由此通过引用整体并入。
[0103]
使用固定的初始强度窗口506渲染和显示图2中的图像。在某些实施例中，自动归一化允许使用适合概览(例如，粗略地、高级别地复查)骨扫描图像的固定的初始强度窗口来显示图像。然而，在某些实施例中，进行强度窗口设定的调整以选择后续的不同强度窗口以允许显示图像，使得可以更详细地调查高摄取或低摄取的区域。用于显示和/或复查骨扫描图像的图形用户界面(gui)可以包含图形控制元件，其提供对后续强度窗口508的选择。
[0104]
图4示出了示范性gui的屏幕截图，其包含用于用户选择后续强度窗口的图形控制元件404。图形控制元件404是一个滑块，其允许用户通过沿着滑块条调整显示指标微件406a和406b的位置来选择后续强度窗口的最小和最大阈值。滑块标度的范围为最小到最大可能的强度窗口阈值，并且沿着滑块标度的位置映射为强度值。强度窗口的最小和最大阈
值是根据显示指标微件的位置计算的，从而允许用户经由与滑块404的交互来调整它们。以这种方式，后续强度窗口的用户选择经由图形控制元件接收510，并且使用后续强度窗口渲染以进行图形显示512。gui 400可以显示更新骨扫描图像402，使得用户可以交互地调整图形控制和查看结果。
[0105]
先前方法使用0到100的滑块标度，其中最小标度增量0表示0计数，并且最大标度增量100表示参考值r，其设置为与归一化因子成比例。沿此滑块标度改变显示指标微件的位置产生了强度窗口的阈值的相对应的成比例(例如，线性)变化。
[0106]
一个示范性参考值是r＝7000/f，其中f是归一化因子，并且初始强度窗口设置为0到r。因此，先前方法不允许将最大阈值增加到参考值以上。由于对应于转移区域的像素强度可能高于参考值，因此先前方法不允许对这些区域进行详细调查。
[0107]
允许滑块标度表示0到每个图像中发现的最大强度的像素强度值将涵盖可能感兴趣的整个强度范围，但牺牲了用户可以将阈值调整到参考值以下的控制范围和水平。由于位于标度的底部处的此范围在实践中最有用，因此仅扩展滑块标度范围不是可行的方法。
[0108]
相反，本文描述的系统和方法利用自定义滑块，其中范围为0(左)到最大值(右)，但使用非线性标度，其中参考水平位于距最大值的距离的2/3处。
[0109]
所提出的底部标度将参考值置于0到最大值的2/3处。为了确保熟悉的用户体验，窗口的大小在0和参考值之间线性地增加。在参考值和最大值之间使用非线性(例如，二次)函数，其中导数等于参考点处的线性曲线的导数。然后，曲线以非线性(例如，二次)方式向最大值增加。这种方法允许探索整个强度窗口，而不会损失重要的0到参考范围内的保真度。
[0110]
图6示出了与上述两种其它方法的进行比较的本文描述的自定义滑块606。如图6中所示，仅0到参考值的有限线性滑块602防止用户将阈值调整到参考水平以上，并且禁止探索高强度区域。然而，0到最大强度值的较大线性滑块(滑块604)提供了小到难以管理的0到参考部分，使得在重要的0到参考值范围内的强度窗口阈值的有意义的调整是不可能的。自定义滑块606在标度的一部分(较高端)上使用非线性函数，并解决了其它方法的缺点，从而提供新的功能。
[0111]
用于确定滑块标度函数的示范性方法如下，其中r是参考值，并且图像中找到的最大强度值表示为m。标度的增量为0到1.5，其中增量为1，对应于映射为参考值的参考增量。对于0到r的强度值，将标度上的位置x映射为强度值f(x)的标度函数为：
[0112]
f1(x)＝r x，
[0113]
其中f1(0)＝0，且f1(1)＝r。导数f1′
(x)为f1′
(x)＝r，表明曲线的斜率为r。对于标度的上限区间，对应于1到1.5的增量，其映射为r到m的强度值，使用非线性二次函数f2(x)。形式为f2(x)＝a bx cx2的二次函数，其中a、b和c常数的值使得f2(1)＝r，f2′
(1)＝r且f2(1.5)＝m。也就是说，标度函数的非线性部分在1处的值应为r，1处的斜率也应为r，1.5处的值应为m。这个具有三个未知数(a、b和c)的三个方程的方程组具有唯一解。对a、b和c求解，得到：
[0114]
a＝c＝4m
–
6r，且
[0115]
b＝13r
–
8m。
[0116]
因此，所得的标度函数的非线性部分的方程为，
[0117]
f2(x)＝4m
–
6r (13r
–
8m)x (4m
–
6r)x2[0118]
图7示出了典型值r和m的标度函数的图表。从图表700可以看出，标度函数具有0到1(对应于0到r的强度值)的线性部分702和1到1.5的非线性二次部分704(对应于r到m的强度值)。
[0119]
在某些实施例中，最大值m小于1.5r。在这些情况下，可以在0到m的整个范围内使用线性函数(例如，非线性函数的使用不是必需的，并且可能会给这种简单的情况带来意想不到的复杂性)。
[0120]
d.实例1：在用于计算骨扫描指数值的基于云的处理、显示和质量控制工作流程中的经改善的用于图像复查的强度窗口设定
[0121]
在某些实施例中，本文描述的图形控制和交互式强度窗口设定方法便于作为基于gui的自动分析工作流程的一部分的骨扫描图像的自动分析的复查，以便确定提供患者中的疾病状态测量的指数。实例1展现了使用图形控制元件以便于作为在用于分析医学图像和确定代表患者中的疾病状态和/或进展的风险指数的基于云的系统中使用的图像分析和报告工作流程的一部分的自动图像复查和报告工作流程。特别地，所述实例示出了所开发的并并入了本文所述的强度窗口设定方法以根据全身骨扫描图像计算自动骨扫描指数(absi)值的软件。bsi计算描述于2016年9月30日提交的美国专利申请号15/282,422和2014年10月7日颁发的美国专利第8,855,387号(其中美国专利申请号15/282,422是再颁发专利)中，其中每一个的内容由此通过引用整体并入。包含基于云的bsi计算的基于云的平台描述于2017年10月26日提交的pct申请号pct/us17/58418中，其内容由此通过引用整体并入。
[0122]
图8a是示出了根据一个说明性实施例的用于生成bsi报告的质量控制和报告工作流程的方框流程图。在某些实施例中，本文描述的强度窗口调整工具被实施为用于引导用户(例如，医疗保健专业人员)通过复查和分析患者图像数据以计算自动bsi值并生成报告的gui的一部分。
[0123]
可以向用户呈现第一gui窗口，例如图8b中示出的窗口，其允许用户从列表中选择特定患者进行复查/分析。在选择对应于图8b中的列表中的特定患者的行时，会显示示出患者信息的图8c中示出的新和/或更新窗口。
[0124]
转向图8d，用户然后可以访问引导分析软件的复查页面。复查页面为用户(例如，医疗保健专业人员，例如医生)提供gui，这允许他们检查图像数据和由软件后端进行的自动热点标识，以便计算患者的自动bsi指数。如上所述，自动bsi计算技术描述于2016年9月30日提交的美国专利申请号15/282,422和2014年10月7日颁发的美国专利第8,855,387号(其中美国专利申请号15/282,422是再颁发专利)以及2017年10月26日提交的pct申请号pct/us17/58418中，其中每一个的内容由此通过引用整体并入。
[0125]
用户可以使用复查页面gui来编辑被标识为热点的区域集，并且必须确认已复查图像质量、骨骼分割(如屏幕截图中的轮廓所描绘)以及标识热点集以便继续进行报告生成。一旦确认了用户的复查和质量控制，就可以生成报告，例如包含最终的bsi计算值的图8e中示出的报告。
[0126]
本文描述的强度窗口调整图形控件并入到复查页面gui中，并允许用户调整用于渲染和显示骨扫描图像的强度窗口。图9a
‑
d展现了本文描述的技术相对于先前方法提供的
图像呈现的显著改善。图9a示出了使用先前软件版本渲染和显示的图像902，其实施了具有有限范围的常规线性滑块——图6中的滑块602。即使将滑块指标微件设置在标度的远端，最大阈值也太低，并且患者的骨盆区域明显饱和。相比之下，图9b示出了本文描述的新的自定义滑块(例如，图6中的滑块606)，其可以用于将强度窗口阈值增加到参考值以上，一直到图像中遇到的最大强度值。所渲染和显示的图像906没有饱和，并且用户可以容易地探索患者的骨盆区域中的高强度波动。尽管图像使用反转灰度示出，但其它着色方案(通常被称为色图)也是可能的，其中窗口904示出一组色图选项的早期版本，而窗口908示出一组更新色图选项。图9c和9d示出了用于调整指标微件以选择强度窗口阈值的图形控制元件的不同实施方案。图9b和9d中示出的滑块是一种用户友好的优雅的图形控件，但是变型和其它类型的控件也是可能的(例如，使用多个滑块的控件，例如图9c中示出的版本；以及其它控件，例如圆度盘、各种拟物控件等)。
[0127]
转向图9e和9f，一旦选择了后续强度窗口，可以使用其来渲染单个图像，或将其同时用于多个图像。例如，骨扫描图像通常收集在包括前部和后部骨扫描图像的集合中。因此，单个强度窗口可以用于渲染和显示骨扫描图像集中的前部和后部图像。图9e示出了使用不同强度窗口渲染和显示的前部和后部图像，而图9f示出了使用相同强度窗口渲染和显示的前部和后部图像。
[0128]
e.计算机系统和网络环境
[0129]
图10示出了在本文描述的方法和系统中使用的说明性网络环境1000。简要来说，现在参考图10，示出并描述了示范性云计算环境1000的方框图。云计算环境1000可以包含一或多个资源提供商1002a、1002b、1002c(统称为1002)。每个资源提供商1002可以包含计算资源。在一些实施方案中，计算资源可以包含用于处理数据的任何硬件和/或软件。例如，计算资源可以包含能够执行算法、计算机程序和/或计算机应用的硬件和/或软件。在一些实施方案中，示范性计算资源可以包含具有存储和检索能力的应用服务器和/或数据库。每个资源提供商1002可以连接到云计算环境1000中的任何其它资源提供商1002。在一些实施方案中，资源提供商1002可以通过计算机网络1008连接。每个资源提供商1002可以通过计算机网络1008连接到一或多个计算装置1004a、1004b、1004c(统称为1004)。
[0130]
云计算环境1000可以包含资源管理器1006。资源管理器1006可以通过计算机网络1008连接到资源提供商1002和计算装置1004。在一些实施方案中，资源管理器1006可以便于由一或多个资源提供商1002向一或多个计算装置1004提供计算资源。资源管理器1006可以从特定计算装置1004接收对计算资源的请求。资源管理器1006可以标识能够提供计算装置1004请求的计算资源的一或多个资源提供商1002。资源管理器1006可以选择资源提供商1002来提供计算资源。资源管理器1006可以便于资源提供商1002和特定计算装置1004之间的连接。在一些实施方案中，资源管理器1006可以在特定资源提供商1002和特定计算装置1004之间建立连接。在一些实施方案中，资源管理器1006可以将特定计算装置1004重定向到具有所请求计算资源的特定资源提供商1002。
[0131]
图11示出了可以在本公开中描述的方法和系统中使用的计算装置1100和移动计算装置1150的一个实例。计算装置1100旨在表示各种形式的数字计算机，例如膝上型计算机、台式计算机、工作站、个人数字助理、服务器、刀片服务器、大型机和其它适当的计算机。移动计算装置1150旨在表示各种形式的移动装置，例如个人数字助理、蜂窝电话、智能电话
和其它类似的计算装置。此处示出的组件、它们的连接和关系以及它们的功能仅旨在是示范性的，而不旨在是限制性的。
[0132]
计算装置1100包含处理器1102、存储器1104、存储装置1106、连接到存储器1104和多个高速扩展端口1110的高速接口1108、以及连接到低速扩展端口1114和存储装置1106的低速接口1112。处理器1102、存储器1104、存储装置1106、高速接口1108、高速扩展端口1110和低速接口1112中的每一个使用各种总线互连，并且可以安装在公共主板上或视情况以其它方式安装。处理器1102可以处理用于在计算装置1100内执行的指令，包含存储在存储器1104中或存储装置1106上的指令，以在外部输入/输出装置(例如，耦合到高速接口1108的显示器1116)上显示gui的图形信息。在其它实施方案中，可以视情况使用多个处理器和/或多个总线以及多个存储器和存储器类型。此外，可以连接多个计算装置，其中每个装置提供必要操作的一部分(例如，作为服务器组、一组刀片服务器或多处理器系统)。因此，如本文使用的术语，在多个功能被描述为由“处理器”进行的情况下，这涵盖其中所述多个功能由任意数量的计算装置(一或多个)的任意数量的处理器(一或多个)进行的实施例。此外，在功能被描述为由“处理器”进行的情况下，这涵盖其中所述功能由任意数量的计算装置(一或多个)的任意数量的处理器(一或多个)进行的实施例(例如，在分布式计算系统中)。
[0133]
存储器1104在计算装置1100内存储信息。在一些实施方案中，存储器1104是一或多个易失性存储器单元。在一些实施方案中，存储器1104是一或多个非易失性存储器单元。存储器1104也可以是另一种形式的计算机可读媒体，例如磁盘或光盘。
[0134]
存储装置1106能够为计算装置1100提供大容量存储。在一些实施方案中，存储装置1106可以是或含有计算机可读媒体，例如软盘装置、硬盘装置、光盘装置，或磁带装置、闪速存储器或其它类似的固态存储其装置，或装置阵列，包含存储区域网络或其它配置中的装置。指令可以存储在信息载体中。当由一或多个处理装置(例如，处理器1102)执行时，指令进行一或多种方法，例如上述的那些。指令还可以由一或多个存储装置存储，例如计算机或机器可读媒体(例如，存储器1104、存储装置1106或处理器1102上的存储器)。
[0135]
高速接口1108管理计算装置1100的带宽密集型操作，而低速接口1112管理较低带宽密集型操作。这种功能分配只是一个实例。在一些实施方案中，高速接口1108耦合到存储器1104、显示器1116(例如，通过图形处理器或加速器)以及高速扩展端口1110，其可以接受各种扩展卡(未示出)。在实施方案中，低速接口1112耦合到存储装置1106和低速扩展端口1114。低速扩展端口1114可以包含各种通信端口(例如，usb、以太网、无线以太网)，其可以例如通过网络适配器耦合到一或多个输入/输出装置，例如键盘、定点装置、扫描仪或联网装置(例如，交换机或路由器)。
[0136]
计算装置1100可以以多种不同的形式实施，如图中所示。例如，它可以被实施为标准服务器1120，或者在一组此类服务器中实施多次。此外，它可以在个人计算机中实施，例如膝上型计算机1122。它也可以作为机架服务器系统1124的一部分来实施。可替代地，来自计算装置1100的组件可以与移动装置(未示出)中的其它组件组合，例如移动计算装置1150。此类装置中的每一个可以含有计算装置1100和移动计算装置1150中的一或多个，并且整个系统可以由彼此通信的多个计算装置构成。
[0137]
移动计算装置1150包含处理器1152、存储器1164、如显示器1154等输入/输出装置、通信接口1166和收发器1168以及其它组件。移动计算装置1150还可以设置有存储装置，
例如微驱动器或其它装置，以提供另外的存储。处理器1152、存储器1164、显示器1154、通信接口1166和收发器1168中的每一个都使用各种总线互连，并且几个组件可以安装在公共主板上或视情况以其它方式安装。
[0138]
处理器1152可以执行移动计算装置1150内的指令，包含存储在存储器1164中的指令。处理器1152可以被实施为包含单独和多个模拟和数字处理器的芯片的芯片组。处理器1152可以提供例如移动计算装置1150的其它组件的协调，例如用户界面的控制、由移动计算装置1150进行的应用运行和由移动计算装置1150进行的无线通信。
[0139]
处理器1152可以通过控制接口1158和耦合到显示器1154的显示接口1156与用户通信。显示器1154可以是例如tft(薄膜晶体管液晶显示器)显示器或oled(有机放光二极管)显示器或其它适当的显示技术。显示接口1156可以包括用于驱动显示器1154以向用户呈现图形和其它信息的适当电路系统。控制接口1158可以接收来自用户的命令并将它们转换以提交给处理器1152。此外，外部接口1162可以提供与处理器1152的通信，以便使移动计算装置1150能够与其它装置进行近区通信。外部接口1162可以例如在一些实施方案中提供有线通信或在其它实施方案中提供无线通信，并且也可以使用多个接口。
[0140]
存储器1164在移动计算装置1150内存储信息。存储器1164可以被实施为计算机可读媒体或媒体、易失性存储器单元或非易失性存储器单元中的一或多个。还可以提供扩展存储器1174并通过扩展接口1172连接到移动计算装置1150，所述扩展接口可以包含例如simm(单列直插式存储器模块)卡接口。扩展存储器1174可以为移动计算装置1150提供额外的存储空间，或者也可以为移动计算装置1150存储应用或其它信息。具体地，扩展存储器1174可以包含执行或补充上述过程的指令，并且还可以包含安全信息。因此，例如，扩展存储器1174可以作为移动计算装置1150的安全模块提供，并且可以用允许安全使用移动计算装置1150的指令进行编程。此外，安全应用可以经由simm卡连同另外的信息一起提供，例如以不可破解的方式将标识信息置于simm卡上。
[0141]
如下所讨论，存储器可以包含例如闪速存储器和/或nvram存储器(非易失性随机存取存储器)。在一些实施方案中，指令存储在信息载体中，并且当由一或多个处理装置(例如，处理器1152)执行时进行一或多种方法，例如上述那些。指令还可以由一或多个存储装置存储，例如一或多个计算机或机器可读媒体(例如，存储器1164、扩展存储器1174或处理器1152上的存储器)。在一些实施方案中，指令可以在传播信号中接收，例如通过收发器1168或外部接口1162。
[0142]
移动计算装置1150可以通过通信接口1166进行无线通信，所述通信接口在必要时可以包含数字信号处理电路系统。通信接口1166可以提供各种模式或协议下的通信，例如gsm语音呼叫(全球移动通信系统)、sms(短消息服务)、ems(增强型消息服务)或mms消息(多媒体消息服务)，cdma(码分多址)、tdma(时分多址)、pdc(个人数字蜂窝)、wcdma(宽带码分多址)、cdma2000或gprs(通用分组无线业务)等。例如，这种通信可以使用射频通过收发器1168进行。此外，可以进行短距离通信，例如使用1168进行。此外，可以进行短距离通信，例如使用wi
‑
fi
tm
或其它此类收发器(未示出)。此外，gps(全球定位系统)接收器模块1170可以向移动计算装置1150提供另外的导航和位置相关的无线数据，所述数据可以由在移动计算装置1150上运行的应用视情况使用。
[0143]
移动计算装置1150还可以使用音频编解码器1160可听地进行通信，所述音频编解码器可以从用户接收口头信息并将其转换为可用的数字信息。音频编解码器1160可以类似
地为用户生成可听声音，例如通过扬声器，例如在移动计算装置1150的手持机中。这种声音可以包含来自语音电话呼叫的声音，可以包含记录的声音(例如，语音消息、音乐文件等)并且还可以包含由在移动计算装置1150上操作的应用生成的声音。
[0144]
移动计算装置1150可以以多种不同形式来实施，如图中所示。例如，它可以被实施为蜂窝电话1180。它也可以被实施为智能电话1182、个人数字助理或其它类似移动装置的一部分。
[0145]
此处描述的系统和技术的各个实施方案可以在数字电子电路系统、集成电路系统、专门设计的asic(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合中实现。这些各个实施方案可以包含在一或多个计算机程序中的实施方案，所述计算机程序可在包含至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，所述可编程处理器可以是专用的或通用的，其耦合以从存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置接收数据和指令和将数据和指令传输到存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置。
[0146]
这些计算机程序(也被称为程序、软件、软件应用程序或代码)包含用于可编程处理器的机器指令，并且可以以高级程序和/或面向对象的编程语言和/或汇编/机器语言来实施。如本文使用，术语机器可读媒体和计算机可读媒体是指用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(pld))，包含接收机器指令作为机器可读信号的机器可读媒体。术语机器可读信号是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。
[0147]
为了提供与用户的交互，此处描述的系统和技术可以在计算机上实施，所述计算机具有显示装置(例如，crt(阴极射线管)或lcd(液晶显示器)监视器)，以向用户显示信息；以及键盘和定点装置(例如，鼠标或轨迹球)，用户可以通过它们向计算机提供输入。也可以使用其它类型的装置来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包含声学、语音或触觉输入。
[0148]
此处描述的系统和技术可以在包含后端组件(例如，作为数据服务器)、或包含中间件组件(例如，应用服务器)、或包含前端组件(例如，具有图形用户界面或web浏览器的客户端计算机，用户可以通过其与此处描述的系统和技术的实施方案交互)或此类后端、中间件或前端组件的任何组合的计算系统中实施。系统的组件可以通过任何数字数据通信形式或媒体(例如，通信网络)互连。通信网络的实例包含局域网(lan)、广域网(wan)和互联网。
[0149]
计算系统可以包含客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系是由于在相应计算机上运行并且彼此之间具有客户端
‑
服务器关系的计算机程序而产生的。在一些实施方案中，本文描述的模块和/或服务可以被分离、组合或并入到单个或组合模块和/或服务中。图中描绘的模块和/或服务并非旨在将本文描述的系统限制为其中示出的软件架构。
[0150]
虽然本发明已经参考特定的优选实施例进行了具体的示出和描述，但本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。