[發明專利]用于圖像引導治療規劃的自動解剖結構描繪

在審

• 申請號: 201080015576.5
• 申請日: 2010-03-02
• 公開（公告）號: CN102369529A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: V·佩卡爾;D·貝斯特羅夫
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;A61N5/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

本申請在醫學成像系統方面尤其具有實用性。但是，要認識到，所描述的技術也可以應用到其他類型的成像系統、其他治療規劃系統和/或其他醫學應用中。

對解剖結構的描繪是諸如放射治療規劃(RTP)等的治療規劃中的先決條件。RTP中通常使用的主要成像模態是計算機斷層攝影(CT)。最近，將磁共振成像(MRI)用于RTP得到了關注，因為與CT相比這一模態提供了更好的軟組織對比度。

當前可以在市面上得到用于MR檢查的自動掃描規劃系統。這樣的系統的一個示例是Philips?SmartExam^TM，其中，采集低分辨率偵察圖像，執行患者特異性解剖界標的自動識別，基于所識別的界標以及由先前的采集記錄的界標和取向信息估計診斷掃描中的切片的取向。

無論是在CT還是在MRI中，自動解剖結構描繪都是一項具有挑戰性的任務。CT圖像一般不提供良好的軟組織對比度，從而難以得到可靠的器官邊界判別。與CT相比，MR數據顯示出了好得多的軟組織分化，并且，在治療規劃中，MR數據的使用有利于實現對目標以及某些應用中的關鍵結構的更加精確的描繪。但是，由于所使用的各種不同的對比度導致了不可復現的灰度值分布，MRI數據的自動分割也很困難。

在本領域中存在未滿足的對這樣的系統和方法的需求，即，其促進圖像引導治療規劃中的解剖結構的描繪、使用解剖界標來傳遞用于治療規劃的描繪等，從而克服了上述缺陷。

根據一個方面，一種促進對用于圖像引導治療規劃的圖像中的解剖特征的描繪的系統包括處理器，所述處理器從成像設備接收患者體內的解剖結構的初始圖像，并檢測初始圖像中的解剖界標。此外，所述處理器還將所檢測到的解剖界標的位置與對應于解剖結構的參考輪廓中的參考界標進行比較，將所檢測到的解剖界標映射至參考界標，并基于經映射的界標對將參考輪廓調整至所述解剖結構。所述處理器還使用經調整的參考輪廓調整解剖結構的高分辨率圖像中的解剖結構的輪廓，將經調整的高分辨率圖像存儲至存儲器，并向治療規劃部件提供經調整的高分辨率圖像。

根據另一方面，一種描繪用于圖像引導治療規劃的圖像中的解剖特征的方法包括檢測初始圖像中的解剖界標，將所檢測到的解剖界標的位置與對應于解剖結構的參考輪廓中的參考界標進行比較。所述方法還包括將所檢測到的解剖界標映射至參考界標，并基于經映射的界標對將所述參考輪廓調整至所述解剖結構。此外，所述方法還包括使用經調整的參考輪廓調整高分辨率圖像中的解剖結構的輪廓，以及至少部分基于經調整的高分辨率圖像生成治療計劃。

根據另一方面，一種為患者生成放射治療計劃的方法包括使用磁共振成像(MRI)設備和計算機斷層攝影(CT)掃描器中的至少一個生成低分辨率圖像以及檢測低分辨率圖像中的解剖結構上的界標。所述方法還包括將所檢測到界標映射至存儲器中存儲的參考輪廓中的參考界標，并利用樣條內插或近似來調整參考輪廓，以利用經映射的界標擬合解剖結構的輪廓。此外，所述方法包括將經調整的參考輪廓應用至解剖結構的高分辨率圖像，以調整所述高分辨率圖像，并至少部分基于經調整的高分辨率圖像生成放射治療計劃。

一個優點在于提高用于治療規劃的圖像質量。

另一個優點在于縮短了圖像適配時間。

在閱讀并理解了下述詳細說明的情況下，本領域技術人員將認識到本創新的更多優點。

附圖的作用僅在于對各個方面進行圖示，而不應被解釋為構成限制。

圖1示出了促進將輪廓或描繪從醫學圖像傳播至用于治療規劃的高分辨率圖像的系統；

圖2示出了使用MRI設備生成的腦部圖像的自動描繪的屏幕快照，可以在顯示器上將其顯示給用戶；

圖3示出了使用MRI設備生成的腦部圖像的自動描繪的另一屏幕快照，可以在顯示器上將其顯示給用戶；

圖4示出了根據本文描述的一個或多個方面對患者解剖結構進行描繪以限定用于圖像引導患者治療的患者圖像中的輪廓的方法；

圖5示出了示例性醫院系統，其包括多個成像設備，例如MR成像設備、CT掃描器、核(例如PET或SPECT)掃描器等，所述成像設備生成成像數據，由獨立的或共享的重建處理器重建所述成像數據以生成3D圖像表示。

根據本文介紹的各種特征，描述了促進圖像引導治療規劃中的解剖結構的描繪的系統和方法。所描述的框架基于由掃描規劃軟件(例如Philips?SmartExam^TM?MR掃描規劃系統)自動識別的患者特異性界標。使用這些界標以支持自動解剖結構描繪以及自適應治療規劃背景下的描繪的傳播。