[發明專利]醫用圖像處理裝置及醫用圖像處理方法

無效

• 申請號: 201410093907.7
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104050713A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: J·派珀
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝醫療系統株式會社
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T15/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張麗

技術領域

本說明書中說明的實施方式大致涉及三維（3D）圖像數據集，具體而言，涉及如何互相拼接重疊的3D圖像數據集而設為單一的聯合數據集（joint?data?set）。

背景技術

在醫療領域中，通過被稱為醫用圖像攝影裝置的各種技法來收集三維（3D）圖像數據集，即體數據集，上述技法包含計算機斷層攝影（CT）、磁共振（MR）、單光子發射型計算機斷層攝影（SPECT）、超音波、以及正電子發射斷層攝影（PET）。

檢查包含部分或者完全重疊的2個以上的獲取到的數據集的情況是極其普通的。通過對鄰接區域進行2次CT掃描能夠獲取2個重疊的3D數據集。利用MR掃描時也發生同樣的情況。

當設為由2個以上的重疊的掃描構成的1個組而獲取CT或者MR檢查時，希望合并從這些掃描所獲取的多個重疊的體數據而生成單一的3D圖像數據集，之后，可以通過視覺化應用程序對單一的3D圖像數據集進行處理，例如，進行繪制而描繪出2D圖像。

合并多個重疊的3D圖像數據集被稱為“拼接”。簡單的拼接單純地通過聯合基于患者坐標信息的體素（voxel）來進行。但是，該手法通常會使接合部分生成包括強度及形狀的不連續性的、可以被看到的偽影。不連續性是指在拼接后的數據集中，容易引起解剖學上的特征的重復或者喪失的某一個。

當然，關于2D圖像的拼接，例如在制作全景圖像時等在數碼照片中被人熟知。即使在醫用圖像領域，例如計算機X射線攝影2D圖像的拼接等，2D圖像的拼接也是被人熟知的。嘗試進行了簡單的文獻檢索，似乎用于拼接3D圖像數據集的方法還不太被人所知。

用于拼接3D醫用圖像數據集的1個已知的方法是，使用如對各圖像數據集的體素賦予的權重伴隨著朝向該圖像數據集的邊緣而逐漸變小那樣的、對重疊區域中的第1及第2圖像數據集加權了的疊加，來拼接MR圖像數據集。為了改善重疊中的過渡（transition）的流暢性，使用了重復變換的反復的手法。

一般地，對于3D圖像數據集的拼接所希望的是基于計算機的自動化了的方法，該方法提供在強度和形狀這雙方中從1個體數據向下一個體數據的流暢的過渡。拼接方法應該避免體數據的喪失或者重復。方法應該不被執行拼接的順序所影響，即，不被是將第1數據集合并于第2數據集、還是將第2數據集合并于第1數據集所影響。并且，拼接方法應該能夠對患者的微小的動作進行補償。患者的微小的動作生成于第1數據集的獲取與第2數據集的獲取之間的間隙。這樣的第1及第2數據集成為引起2個圖像數據集之間的錯誤對準（錯誤的匹配）及變形失真（基于非線性圖像變形的失真）的原因。錯誤對準及變形失真的1個例示性的原因是與患者的呼吸相關的動作。其他例子是依存于掃描儀的形狀和/或強度的不均勻性，這尤其在MR中可能成為問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠在不損失畫質的情況下，高速地并且銜接良好地接合圖像的醫用圖像處理裝置及醫用圖像處理方法。

本實施方式所涉及的醫用圖像處理裝置，具備：非剛性位置對準部，執行分別具有重疊區域的第1體數據與第2體數據的非剛性位置對準；距離指標生成部，基于第1距離和第2距離生成每個體素位置的距離指標，上述第1距離是從上述重疊區域中的多個上述體素位置的每一個到上述重疊區域與上述第1體數據中的非重疊區域的邊界為止的距離，上述第2距離是從每個上述體素位置到上述重疊區域與上述第2體數據中的非重疊區域的邊界為止的距離；變形域生成部，基于上述距離指標及與上述非剛性位置對準相關的變形域生成第1變形域和第2變形域，上述第1變形域是使上述第1體數據中的上述重疊區域的多個體素分別變形到上述體素位置的變形域，上述第2變形域是使上述第2體數據中的上述重疊區域的多個體素分別變形到上述體素位置的變形域；及聯合體數據生成部，基于通過上述第1變形域將上述體素位置變形了的位置的上述第1體數據的體素值、通過上述第2變形域將上述體素位置變形了的位置的上述第2體數據的體素值、及上述體素位置的距離指標，生成聯合了上述第1體數據和上述第2體數據的聯合體數據。

附圖說明

圖1A是概略性地表示希望互相拼接而形成單一的聯合數據集的第1及第2體數據I₁及I₂的圖。

圖1B是概略性地表示進行第2體數據的預先調準（pre-alignment）I₂→I’₂，從而設為第2體數據的體素位于與第1體數據I₁的體素相同的坐標系后的第1及第2體數據的圖。