[發(fā)明專(zhuān)利]關(guān)聯(lián)管狀對(duì)象的第一和第二3D圖像的裝置和方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680007434.8
• 申請(qǐng)日: 2006-03-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101138009A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·格里戈雷斯庫(kù)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/00
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李靜嵐;劉紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于關(guān)聯(lián)管狀對(duì)象的第一和第二3D圖像的裝置和方法，并且尤其但并不排他地涉及用于將處于俯臥和仰臥位置的結(jié)腸的掃描圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)的裝置和方法。本發(fā)明還涉及用于在這種裝置中使用的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)

通常，根據(jù)結(jié)腸的計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)成像來(lái)對(duì)結(jié)腸相關(guān)疾病進(jìn)行診斷。面臨這種診斷的患者經(jīng)歷兩次CT掃描，一次處于俯臥位置(即，面向下)，而一次處于仰臥位置(即，面向上)，這產(chǎn)生兩個(gè)CT數(shù)據(jù)集。獲取兩次CT掃描的原因是為了消除結(jié)腸中殘留液體會(huì)阻止獲取部分結(jié)腸壁的圖像數(shù)據(jù)的影響。然后，反射科醫(yī)師將一個(gè)數(shù)據(jù)集的結(jié)果與其他數(shù)據(jù)集的結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)。這個(gè)處理(稱(chēng)作配準(zhǔn)(registration))具有耗時(shí)的缺點(diǎn)。

通過(guò)“關(guān)聯(lián)”??(也稱(chēng)作“配準(zhǔn)”)，這意味著這樣的處理，即確定第一圖像的哪個(gè)部分與第二圖像的預(yù)定部分相對(duì)應(yīng)。

已經(jīng)提出了方法來(lái)自動(dòng)配準(zhǔn)在俯臥和仰臥方向中所執(zhí)行的結(jié)腸掃描。這種方法通過(guò)根據(jù)掃描儀所獲取的2D圖像來(lái)建立結(jié)腸的3D模型來(lái)進(jìn)行操作，這產(chǎn)生結(jié)腸的兩個(gè)3D表示，一個(gè)用于俯臥位置而一個(gè)用于仰臥位置。然后，為兩個(gè)3D結(jié)腸模型中的每個(gè)來(lái)計(jì)算中心線(也稱(chēng)作中軸)，并且為兩個(gè)中心線的每個(gè)選擇和匹配多個(gè)參考點(diǎn)。在兩個(gè)中心線上的其余點(diǎn)則通過(guò)在兩個(gè)最接近的參考點(diǎn)之間的內(nèi)插來(lái)匹配。

為了更詳細(xì)地解釋這種現(xiàn)有配準(zhǔn)處理，在圖1中示出了表示結(jié)腸的管狀結(jié)構(gòu)的兩個(gè)掃描圖像的示意性圖示。該圖像分別表示處于俯臥和仰臥方向的結(jié)腸。中心線方法為兩個(gè)管狀結(jié)構(gòu)確定線A1-B1和線A2-B2。基于這些線，現(xiàn)有的配準(zhǔn)方法能夠確定在左側(cè)管狀結(jié)構(gòu)中的點(diǎn)C1與在右側(cè)管狀結(jié)構(gòu)中的點(diǎn)C2相對(duì)應(yīng)。

然而，現(xiàn)有技術(shù)不能在右手側(cè)的管狀結(jié)構(gòu)中找到與左手側(cè)結(jié)構(gòu)的點(diǎn)D1相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，而是僅僅能夠確定在包含D1的圓上的所有點(diǎn)都映射到包含點(diǎn)E2的圓中的點(diǎn)之上。在實(shí)踐中，這具有顯著的缺點(diǎn)，如果病變位于結(jié)腸的一個(gè)掃描上的定位D1處，則反射科醫(yī)師仍然需要完成檢查包含點(diǎn)E2的整個(gè)圓的任務(wù)，以確定與定位D1處的病變相對(duì)應(yīng)的病變。因而，這意味著將兩次掃描結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)仍然是一項(xiàng)耗時(shí)的操作，而且還妨礙自動(dòng)進(jìn)行此處理的任何嘗試。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于將表示管狀對(duì)象的第一和第二3D圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)的改進(jìn)處理。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于將表示至少部分管狀對(duì)象的第一和第二3D圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)的裝置，所述裝置包括：

-至少一個(gè)第一輸入，用于接收第一數(shù)據(jù)，所述第一數(shù)據(jù)表示至少部分所述對(duì)象的所述第一3D圖像；

-至少一個(gè)第二輸入，用于接收第二數(shù)據(jù)，所述第二數(shù)據(jù)表示至少部分所述對(duì)象的所述第二3D圖像；

-至少一個(gè)處理器，連接到至少一個(gè)所述第一輸入和至少一個(gè)所述第二輸入，用于：

(i)處理所述第一數(shù)據(jù)以提供第三數(shù)據(jù)，所述第三數(shù)據(jù)與在所述對(duì)象內(nèi)表面上的多個(gè)可識(shí)別第一定位的所述第一3D圖像相對(duì)應(yīng)；

(ii)處理所述第二數(shù)據(jù)以提供第四數(shù)據(jù)，所述第四數(shù)據(jù)基本上對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)可識(shí)別第一定位的所述第二3D圖像；

(iii)處理所述第一和第三數(shù)據(jù)以提供第五數(shù)據(jù)，所述第五數(shù)據(jù)表示所述第一3D圖像中的至少一個(gè)預(yù)定第二定位相對(duì)于所述第一3D圖像中的至少一個(gè)所述可識(shí)別第一定位的位置；以及

(iv)處理所述第二、第四和第五數(shù)據(jù)來(lái)提供第六數(shù)據(jù)以識(shí)別在所述第二3D圖像中相應(yīng)的第三定位，其中所述第三定義基本上對(duì)應(yīng)于所述第一圖像中的所述或者每個(gè)所述預(yù)定第二位置，而所述第六數(shù)據(jù)基本上對(duì)應(yīng)于由所述第五數(shù)據(jù)表示的所述或者每個(gè)所述相關(guān)定位。

這提供的優(yōu)點(diǎn)在于，使得能夠通過(guò)使用管狀對(duì)象壁上的參考點(diǎn)來(lái)在第一和第二3D圖像之間進(jìn)行準(zhǔn)確關(guān)聯(lián)，其提供了比對(duì)象中軸上的參考點(diǎn)更為準(zhǔn)確的、在兩個(gè)3D圖像之間的關(guān)聯(lián)。在管狀對(duì)象為結(jié)腸的特定情況下，這提供的優(yōu)點(diǎn)在于，反射科醫(yī)師不需要檢查在第二3D圖像中的環(huán)形帶以定位與第一3D圖像中的點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位置。

本裝置可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)比較器裝置，用于將表示至少一個(gè)所述預(yù)定第二定位的所述第一數(shù)據(jù)與表示與所述或者每個(gè)所述第二定位相對(duì)應(yīng)的相應(yīng)所述第三定位的所述第二數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

至少一個(gè)所述處理器可適于分別識(shí)別所述第一數(shù)據(jù)和所述第二數(shù)據(jù)，其中所述第一數(shù)據(jù)表示形狀指數(shù)在預(yù)定范圍以?xún)?nèi)的的所述內(nèi)壁的特征，所述第二數(shù)據(jù)表示形狀指數(shù)在預(yù)定范圍以?xún)?nèi)的所述內(nèi)壁的特征。

這提供的優(yōu)點(diǎn)在于，使得能夠自動(dòng)識(shí)別管狀對(duì)象的不規(guī)則形狀部分以提供參考點(diǎn)。