[發(fā)明專利]從C臂血管造影術(shù)的單掃描估算3D心臟運(yùn)動(dòng)的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210082494.3
• 申請(qǐng)日: 2012-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN102715906A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳明卿;鄭冶楓;G·芬卡-李;G·勞里特施;J·貝澤;D·科馬尼丘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子公司;西門子公司
• 主分類號(hào): A61B5/11
• 分類號(hào): A61B5/11;A61B6/03
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬永利;盧江

1.一種從一組2D投影圖像估算對(duì)象的3D運(yùn)動(dòng)的方法，包括：

從多個(gè)2D投影圖像重建3D體積；

通過在3D體積中分割對(duì)象來提取靜態(tài)網(wǎng)格；

將靜態(tài)網(wǎng)格投影到每個(gè)2D投影圖像；

針對(duì)每個(gè)2D投影圖像確定心臟時(shí)相；以及

針對(duì)多個(gè)心臟時(shí)相的每一個(gè)，基于該心臟時(shí)相的每個(gè)2D投影圖像中對(duì)象的2D輪廓來生成變形網(wǎng)格。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述從多個(gè)2D投影圖像重建3D體積的步驟包括：

從在單C臂血管造影術(shù)掃描中獲取的多個(gè)2D投影圖像重建3D體積。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述通過在3D體積中分割對(duì)象來提取靜態(tài)網(wǎng)格的步驟包括：

使用邊際空間學(xué)習(xí)(MSL)在3D體積中分割對(duì)象。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述將靜態(tài)網(wǎng)格投影到每個(gè)2D投影圖像的步驟包括：

在保持網(wǎng)格點(diǎn)之間的連接性的同時(shí)，將靜態(tài)網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)投影到每個(gè)2D投影圖像上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述針對(duì)每個(gè)2D投影圖像確定心臟時(shí)相的步驟包括：

針對(duì)每個(gè)2D投影圖像，基于在心電圖(ECG)信號(hào)中捕獲的心臟時(shí)相信息，確定心臟時(shí)相。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述針對(duì)每個(gè)2D投影圖像確定心臟時(shí)相的步驟包括：

從每個(gè)2D投影圖像中的2D輪廓來確定對(duì)象的尺寸；

繪制關(guān)于與2D投影圖像相關(guān)的旋轉(zhuǎn)角度的2D投影圖像中對(duì)象的尺寸；

在對(duì)象尺寸的局部最大值出現(xiàn)處檢測每個(gè)2D投影圖像，其中在局部最大值出現(xiàn)處的每個(gè)2D投影圖像對(duì)應(yīng)于新心動(dòng)周期的開始；以及

通過在對(duì)應(yīng)于新心動(dòng)周期的開始的2D投影圖像之間進(jìn)行線性插值，來確定針對(duì)與新心動(dòng)周期的開始對(duì)應(yīng)的2D投影圖像之間的2D投影圖像的相對(duì)時(shí)相。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述針對(duì)多個(gè)心臟時(shí)相的每一個(gè)，基于該心臟時(shí)相的每個(gè)2D投影圖像中對(duì)象的2D輪廓生成變形網(wǎng)格的步驟包括：

在每個(gè)2D投影圖像中生成投影網(wǎng)格的廓影；

基于每個(gè)2D投影圖像中的對(duì)象的2D輪廓，確定每個(gè)2D投影圖像中廓影點(diǎn)的變形位置；

對(duì)于多個(gè)心臟時(shí)相的每一個(gè)，通過將針對(duì)心臟時(shí)相的2D投影圖像中廓影點(diǎn)的變形位置轉(zhuǎn)變到靜態(tài)網(wǎng)格的對(duì)應(yīng)網(wǎng)格點(diǎn)的變形位置，來確定針對(duì)心臟時(shí)相的一組定位點(diǎn)的變形，其中靜態(tài)網(wǎng)格的對(duì)應(yīng)網(wǎng)格點(diǎn)是針對(duì)心臟時(shí)相的定位點(diǎn)；以及

針對(duì)多個(gè)心臟時(shí)相的每一個(gè)，通過基于針對(duì)心臟時(shí)相的定位點(diǎn)確定的變形來變形靜態(tài)網(wǎng)格而生成變形網(wǎng)格。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中在每個(gè)2D投影圖像中生成投影網(wǎng)格的廓影的步驟包括，針對(duì)每個(gè)2D投影圖像：

在投影網(wǎng)格中生成廓影候選邊緣；

將與投影網(wǎng)格中的另一邊緣交叉的每個(gè)廓影候選邊緣分成兩個(gè)廓影候選邊緣；以及

使用在廓影候選邊緣上的邊緣后續(xù)處理來提取廓影。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中在投影網(wǎng)格中生成廓影候選邊緣的步驟包括：

確定與投影網(wǎng)格的每個(gè)邊緣鄰近的三角形的數(shù)量；

如果鄰近于邊緣的三角形的數(shù)量為一，則將該邊緣確定為廓影候選邊緣；

如果鄰近于邊緣的三角形的數(shù)量為二，則確定當(dāng)C₁和C₂位于邊緣的同一側(cè)時(shí)，該邊緣為邊緣候選，其中該邊緣具有兩個(gè)端點(diǎn)A和B，這兩個(gè)端點(diǎn)A和B被兩個(gè)三角面共享，且C₁和C₂分別涉及兩個(gè)三角面中的每個(gè)中的第三點(diǎn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中基于每個(gè)2D投影圖像中對(duì)象的2D輪廓，確定每個(gè)2D投影圖像中廓影點(diǎn)的變形位置的步驟包括：

確定與每個(gè)2D投影圖像中投影網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的廓影點(diǎn)的變形位置。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中基于每個(gè)2D投影圖像中對(duì)象的2D輪廓，確定每個(gè)2D投影圖像中廓影點(diǎn)的變形位置的步驟包括，針對(duì)對(duì)應(yīng)于靜態(tài)網(wǎng)格的投影網(wǎng)格點(diǎn)的每個(gè)廓影點(diǎn)：

在2D投影圖像中確定對(duì)應(yīng)于出自3D中靜態(tài)網(wǎng)格的對(duì)應(yīng)網(wǎng)格點(diǎn)的法線方向的投影法線方向；

將廓影點(diǎn)的變形位置確定為對(duì)象的2D輪廓與從廓影點(diǎn)沿著投影法線方向延伸的線的交叉。